普通玻璃仪器和石英玻璃仪器有什么区别？

《普通玻璃仪器与石英玻璃仪器的区别》

普通玻璃仪器和石英玻璃仪器在成分、性能、用途等诸多方面都存在明显的差异。

从成分上看，普通玻璃主要由二氧化硅（SiO₂）、氧化钠（Na₂O）和氧化钙（CaO）组成。这种成分组合使得普通玻璃的成本相对较低，易于大规模生产。而石英玻璃几乎是由纯的二氧化硅构成，其二氧化硅含量高达99%以上。这种高纯度的二氧化硅赋予石英玻璃独特的物理和化学性质。

在物理性能方面，石英玻璃的硬度比普通玻璃更高。在莫氏硬度标准中，石英玻璃的硬度能达到7左右，普通玻璃的硬度则相对较低，大约在5 - 6之间。这使得石英玻璃在抵抗刮擦和磨损方面表现得更为出色。例如，在实验室的日常操作中，石英玻璃仪器如石英比色皿，在频繁的清洗和使用过程中，能够更好地保持其表面的光洁度，不易被刮花。在热学性能上，石英玻璃的热膨胀系数极小，大约只有普通玻璃的1/10 - 1/20。这意味着石英玻璃在温度变化时，尺寸变化非常小，具有很好的热稳定性。普通玻璃在温度变化较大时，容易发生热胀冷缩，可能会导致变形甚至破裂。例如，在加热或冷却实验中，石英玻璃仪器能够承受快速的温度变化而不损坏，而普通玻璃仪器则需要更缓慢的温度变化过程来避免损坏。

化学性能方面，石英玻璃的耐腐蚀性更强。除了氢氟酸（HF）外，石英玻璃对大多数化学物质都有很强的耐受性。因为它几乎是纯二氧化硅，化学结构稳定，不易与其他化学物质发生反应。普通玻璃虽然对一些常见的酸有一定的耐受性，但在面对强碱溶液时，其耐腐蚀性就会下降。例如，普通玻璃长时间接触氢氧化钠（NaOH）溶液，玻璃中的二氧化硅会与碱发生反应，导致玻璃被腐蚀。

在光学性能上，石英玻璃具有优异的透光性，尤其在紫外线（UV）波段。它对紫外线的透过率很高，这使得石英玻璃仪器在需要紫外线检测或照射的实验中是必不可少的。普通玻璃对紫外线的透过率较低，在一些对紫外线透过有要求的光学应用场景中就受到限制。

从用途上看，普通玻璃仪器由于成本较低，广泛应用于一些对精度和化学稳定性要求不是特别高的场合，如普通化学实验教学中的简单仪器，如量筒、普通烧瓶等。石英玻璃仪器则主要用于高精度、高要求的领域，如光学实验中的透镜、棱镜制作，半导体工业中的高温炉观察窗，以及对紫外线敏感的分析仪器等，这些场合对玻璃的物理和化学性能要求极高。