Les verres de laboratoire

Mieux connaitre les verres de laboratoire est un avantage pour vous. Il vous sera aisé de les reconnaitre ou de les choisir pour leurs caractéristiques en fonction de vos recherches.

                      Les verres de laboratoire


Il n'est question ici que de la vaisselle de laboratoire et non des verres spéciaux ou des verres électroniques.Il y a trois familles:
  • Les verres silico-sodo-calciques dits "tendre", en particulier le verre ordinaire ou VO
  • Les verres borosilicates dits "dure", Le plus connu d'entre vous est le Pyrex.
  •  la silice ou quartz.

Identification rapide

Le type de vaisselle détermine souvent la nature du verre, de plus la verreries industrielle sérigraphiée indique le type de verre utilisé. Dans le cas contraire, voici quelques astuces pour estimer rapidement la famille du verre qui est devant vous.

 La verrerie jetable 

Pipettes Pasteur, verres de montre, tube à essai, flacons, verrerie pharmaceutique...sont souvent fabriqués en verre ordinaire (VO) mais existent aussi en Pyrex ou en silice.

La verrerie volumétrique 

Toujours sérigraphiée donc facilement identifiable, souvent faite en VO; pipettes, seringues, burettes simples...
Les Erlenmeyers, Béchers, Éprouvettes, réservoirs jaugés, burettes complexes, sont eux généralement faits en "Pyrex" quelque fois en silice.

Les appareils de laboratoire complexes (avec rodages, robinets...) 

Fabriqués à façon, presque toujours en Pyrex ou en silice, réfrigérants, ballons, Schlenks...
 

La famille des verres silico-sodo-calcique

Ces verres représentent 90% de la production mondiale. Les clefs de leurs succès sont des composants bon marché et des températures de fusion peu élevées. Ces matériaux sont classés parmi les verres dits "tendres".
Ils se caractérisent par un fort coefficient de dilatation donc fragiles aux chocs thermiques et leurs températures de fusion sont basses.
Autrefois la verrerie de laboratoire était surtout fabriquée en verre ordinaire ou "V O". Il fût peu à peu abandonné dès les année 1950 au profit du PYREX.

Composition et caractéristiques du VO

SI O2:                    70.1%
Al2 O3:                   4.0%
B2 O3:                    0.9%
Ca O:                      5.0% 
Mg O:                     2.1%
Ba O3:                    0.9%
Na2 O:                   13.5%
K2 O:                      0.1%
Cette composition est extraite de mes cours de technologie du lycée technique Dorian. Vous remarquerez que les composant et les proportions peuvent varier d'un fabriquant à l'autre.

Températures

T travail (au chalumeau): 1040°C
T ramollissement:              720°C
T de recuit supérieure:       530°C (personnellement je m’arrêterais à 480°C)

Coefficient de dilatation

20-300°C = 9.1*10-6 K-1(donnée Schott, AR-GLAS)
20-300°C = 8.8*10-6 K-1(donnée Sklarny Kavalier, I-880)

Propriétés physique et chimique

Comme précédemment, je vous invite à consulter les données en ligne, fournies par les producteurs.
Catalogue Schott au format PDF
Pages d'informations techniques du producteur Scilabware
Le nouveau site du fabriquant Tchèque Kavalier


La famille des verres borosilicates

 Les borosilicates appartiennent à la famille des verres dits "dures" et contiennent du bore. Leurs spécificités sont:
  • une fusion à haute température 
  • un faible coefficient de dilatation donc une bonne résistance aux chocs thermiques
  • une bonne résistance aux produits chimiques
 Parlons maintenant du verre que vous utilisez tous les jours. Les industriels ont déposés des noms différents pour des verres très semblables, connus par le grand public sous le nom de "PYREX". Vous trouverez des indications différentes selon les marque. Souvenez vous seulement de cette équivalence:
        Verre Pyrex = verre Schott Duran 3.3 = verre Kavalier 3.3 
Le code industriel du verre Pyrex est le S73201de la classe 3.3.

Composition et caractéristiques du Pyrex

SI O2 (silice):                                                       80.5%
AL2 O3 (alumine):                                                 2.5%
B2 O3 (tri-oxyde de bore):                                    12.9%
CA O (chaux ou oxyde de calcium):                       0.1%
Mg O (magnésie ou oxyde de magnésium):            0.1%
Na2 O (soude ou oxyde de sodium):                       3.8%
K2 O (potasse):                                                        0.4%
Cette composition est extraite de mes cours de technologie du lycée technique Dorian. Si vous prenez comme source Wikipédia vous noterez quelques différences: 
Fe2 O3( oxyde de fer):                                           0.04%
Cl (clorine):                                                            0.1%
les catalogues Schott et Simax sont moins loquassent et se contentent de donner les quatre composants principaux.
Peu importe les détails de tels ou tels compositions. En revanche, ce verre doit répondre aux exigences de la qualité labo donc aux normes boro 3.3.

Températures

  • T travail (au chalumeau) : 1252°C
  • T ramollissement: 821°C
  • T recuit*: 565°C
  • T contraintes*: 510°C
  • T max d'utilisation en pointe: 400°C
400°C est votre température limite d'utilisation et sur une courte durée à condition que la courbe de température soit douce (données extraite du catalogue Corning France). Au-delà vous créez des contraintes dangereuses. 
*recuit et contraintes seront les objets d'un autre article. 

Coefficient de dilatation

20-300°C = 3.3*10-6K-1
Vous venez de comprendre pourquoi on parle de classe 3.3. Selon le fabricant ou les lots, le coefficient peut varier de 3.2 à 3.3.

 Propriétés physique et chimique

Si vous souhaitez avoir des données techniques et physiques très détaillées du Pyrex, je vous invite à consulter les sites et les catalogues des producteurs:
L'industriel Schott propose un document PDF  où figurent tous les renseignements utiles et en particulier le graphe de la courbe de transmission des longueurs d'onde et l'abaque des pressions de service. Dans cet autre document vous découvrirez une partie du choix qu'offre Schott pour les verres techniques document PDF 2
L'industriel Scilabware propose le même type de document en PDF où vous trouverez les informations semblables.
Lien du catalogues Kavalier Simax au format PDF.
Vous trouverez aussi des données sur le site de l'association des souffleur de verre ici.



La silice (quartz)

Beaucoup de verres contiennent de la silice mais celle-ci se présente aussi sous forme de matériau vitreux (silice fondue), certains lui donnent le nom de "verre de silice". Il existe une gamme étendue: opaque, transparente, plus ou moins pure, synthétique, etc. Je consacrerai un article plus détaillé à la silice.

Composition

Si O2:                       presque pure
Les traces de métaux varient en fonction de la pureté. Le nombre de bulles d'aire varie aussi en fonction des la gammes de produits.

Températures

T travail (au chalumeau):    >2000°C
T ébullition:                           2230°C
T recuisson:                           1150°C

 Coefficient de dilatation

0-600°C = 0.54*10-6 K-1
Cette faible dilatation explique sa très forte résistance aux chocs thermiques.

Propriétés physique et chimique

Je vous invite à consulter les document PDF de l'industriel Heraeus ici
Page du site HTM



Vous ignorez de quel verre est fait votre appareil de laboratoire?
Consulter cet excellent article ici.






              

 

 


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