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玻璃表面的化学侵蚀机制

发布时间:2021-11-24

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本篇文章我们来讲一下玻璃表面的化学侵蚀机制,我们该如何避免这样的化学侵蚀呢?


水对玻璃的侵蚀始于水中的氢离子与玻璃中碱金属离子的交换过程,以及水分子渗透进入玻璃的过程。玻璃中的硅酸与被交换出的碱金属离子发生中和反应生成硅酸盐,另外,水分子也能与硅氧骨架直接起反应。


反应产物Si(OH)4是一种极性分子,它能使周围的水分子极化,定向附着在自己周围,形成一个高度分散的系统,称为硅酸凝胶,除有一部分溶于水溶液以外,大部分附着在玻璃表面,形成一层薄膜。


碱性溶液中,OH-集中在玻璃表面,并吸附玻璃中的各种阳离子。同时OH-离子也能直接破坏硅氧骨架,使Si-O键断裂,*后变成硅酸离子,或与吸附在玻璃表面上的阳离子形成硅酸盐,并逐渐溶解于碱液中。当超过了溶解限度,就会生成肉眼看不见的微粒。碱对玻璃的侵蚀过程不会生成硅胶保护膜,所以侵蚀会不断进行下去。


根据以上化学反应机制不难判断,低碱金属离子含量、低碱性溶出的玻璃包材发生脱片、生成玻屑的可能性更低。对于pH值偏碱性、或组成成分可能与碱性金属离子发生相互作用的药品制剂而言,为避免容器内表面发生化学侵蚀,威胁药品质量,更应选择低碱性溶出的玻璃包材产品。


以上反应及情形*发生在玻璃与介质之间,如是药物,情况则更为复杂。


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