DURAN®: innovación, fiabilidad y calidad en material de vidrio para su laboratorio
En los últimos 80 años, la marca de primera DURAN® ha demostrado sus cualidades en todo el mundo, tanto en los laboratorios como en el ámbito industrial y el doméstico. El vidrio de borosilicato 3.3 DURAN® es un material atractivo que alberga posibilidades de configuración prácticamente inagotables. Por su parte, la marca DURAN® combina seguridad, capacidad de innovación, fiabilidad y calidad para ofrecer ventajas principalmente en el ámbito del laboratorio.
La excelente resistencia química, así como el comportamiento inerte, la alta temperatura de uso, la reducida dilatación térmica mínima y la consiguiente alta resistencia a los cambios de temperatura, son algunas de las marcas distintivas del vidrio de borosilicato 3.3 de DURAN®. Además, dicho vidrio corresponde al vidrio de borosilicato EP/USP tipo 1 para la industria farmacéutica. Las propiedades de DURAN® cumplen las disposiciones de las normas ISO 3585 y ASTM-E438-1992 clase A y destaca por una calidad altamente consistente y técnicamente reproducible.
Durante la producción de vidrio de borosilicato 3.3 de DURAN®, se confiere un valor especial a mantener una calidad constante de nuestras materias primas. Los sistemas de pesaje de vanguardia, la preparación totalmente automática de mezclas y las muestras de reserva de materias primas garantizan óptimos resultados en la fabricación de vidrio y el procesamiento posterior. La receta para este vidrio robusto y resistente fue desarrollada por Otto Schott hace más de 125 años. En 1938, DURAN® obtuvo el reconocimiento de marca de primera clase para productos de vidrio para laboratorio.
¿Qué es el vidrio?
El vidrio es un producto de fusión inorgánico, que se solidifica sin cristalizar. En los vidrios corrientes, sus componentes básicos, así como los formadores y modificadores de red, están presentes en forma de óxidos.
Los típicos formadores de vidrio (formadores de red) son el óxido de silicio (SiO2), el óxido de boro (B2O3), el óxido de fósforo (P2O5) y, en determinadas circunstancias, también el óxido de aluminio (Al2O3). Estas sustancias están en condiciones de absorber (disolver) hasta ciertas concentraciones de óxidos metálicos sin comprometer su carácter vítreo. Es decir, que los óxidos incorporados no participan como formadores de vidrio, sino como “modificadores de red”, que alteran determinadas propiedades físicas de la estructura vítrea.
Numerosas sustancias químicas tienen la propiedad de solidificarse en forma vítrea a partir de un estado fundido. La formación del vidrio depende de la velocidad de enfriamiento y presupone unos tipos de enlace preexistentes entre los átomos o grupos atómicos (enlaces atómicos y enlaces iónicos). Esta circunstancia provoca que, en la masa fundida, los productos formadores del vidrio presenten una fuerte tendencia a enlazarse espacialmente por polimerización de una forma, en gran medida, desordenada.
Los cristales se forman, porque los átomos individuales se posicionan uniformemente distribuidos en el espacio, en una llamada red cristalina, tan pronto como la sustancia en cuestión pasa del estado líquido al sólido. El vidrio, en cambio, forma una red en gran medida “desordenada” cuando pasa del estado líquido al sólido. Por esta razón, los componentes que participan principalmente en la formación del vidrio se denominan “formadores de red”. Dentro de esta red de moléculas formadoras del vidrio se pueden introducir iones, que rompen la red en determinados puntos y alteran su estructura y, con ello, también las propiedades del vidrio (p. ej., su resistencia química). De ahí que se denominen “modificadores de red”.
¿Qué hace especial a DURAN®?
Una muy buena resistencia química, actitud casi inerte, una elevada temperatura de uso, una dilatación térmica mínima, así como la elevada resistencia al cambio de temperatura que de ahí se deriva, son algunas de sus propiedades características. Este óptimo comportamiento físico y químico hace que DURAN® sea el material de referencia para el uso en laboratorios, así como para la construcción de aparatos químicos para plantas a escala industrial. Además, es considerado un vidrio técnico universal en todos aquellos otros campos de aplicación en los que se requieren una extrema resistencia al calor y al cambio de temperatura, solidez mecánica y una resistencia química extraordinaria.
Composición química de DURAN®
DURAN® tiene la siguiente composición aproximativa:
81 % en peso SiO2
13 % en peso B2O3
4 % en peso Na2O/K2O
2 % en peso Al2O3
Las propiedades de DURAN® se ajustan a las especificaciones de la DIN ISO 3585. DURAN® se distingue frente a otros vidrios borosilicato 3.3 por su calidad, muy constante y técnicamente reproducible.
Propiedades químicas
La resistencia química del vidrio borosilicato DURAN® es más amplia que la de todos los demás materiales conocidos. El vidrio borosilicato DURAN® es muy resistente al agua, los ácidos, las soluciones salinas, las sustancias orgánicas, así como a los halógenos, como p. ej., el cloro y el bromo. Su resistencia a las soluciones alcalinas también es buena. Únicamente, el ácido fosfórico hirviente y las soluciones fuertemente alcalinas, junto con altas temperaturas (> 100°C) atacan notablemente la superficie del vidrio (corrosión del vidrio). Se desaconseja expresamente el uso de ácido fluorhídrico. Debido a su comportamiento prácticamente inerte no se producen interacciones (p. ej., intercambio iónico) entre el medio y el vidrio y se puede descartar prácticamente cualquier efecto perturbador sobre los experimentos.
Resistencia al agua
DURAN® pertenece a la clase 1 de los vidrios clasificados en 5 clases hidrolíticas con arreglo según la norma DIN ISO 719 (98°C). Se mide la cantidad de Na2O/g en vidrio granulado que se disuelve después de 1 hora en agua a 98°C. En el caso de DURAN® la cantidad disuelta de Na2O es inferior a 31µg/g de vidrio granulado.
DURAN® también pertenece a la clase 1 según DIN ISO 720 (121°C), según la cual los vidrios se clasifican en un total de 3 clases hidrolíticas. La cantidad de Na2O disuelta tras 1 hora en agua a 121°C es de menos de 62µg/g de vidrio granulado. Gracias a su buena resistencia hidrolítica DURAN® es un vidrio neutro y corresponde según las especificaciones de la USP y la EP al tipo de vidrio I. Por lo cual se puede utilizar casi sin restricciones en aplicaciones farmacéuticas y alimentarias.
Resistencia a los ácidos
DURAN® pertenece a la clase 1 de los vidrios clasificados en 4 clases de ácidos según la norma DIN 12 116. Dado que la erosión de la superficie tras 6 horas de cocción en una disolución 6N de HCl es inferior a 0,7mg/100 cm2, DURAN® está clasificado como vidrio borosilicato resistente a los ácidos. La cantidad disuelta de óxidos metálicos alcalinos según DIN ISO 1776 es inferior a 100µg Na2O/100 cm2.
Resistencia a las soluciones alcalinas
DURAN® pertenece a la clase 2 de los vidrios clasificados en 3 clases de soluciones alcalinas según la norma DIN ISO 695. La erosión superfi cial al cabo de 3 horas de cocción en una mezcla compuesta por fracciones de volumen iguales de solución de hidróxido sódico (concentración de 1mol/l) y de solución carbonato sódico (concentración de 0,5mol/l) es de tan solo aprox. 134 mg/100 cm2.
Propiedades físicas
Resistencia a la temperatura al calentar y resistencia a los cambios de temperatura
La temperatura máxima de uso admisible por corto tiempo de DURAN® es de 500°C. El vidrio comienza a reblandecerse a partir de una temperatura de 525°C y a partir de una temperatura de 860°C pasa al estado líquido. Gracias a su coeficiente de dilatación lineal muy pequeño (a = 3,3 × 10–6 K–1), DURAN® se distingue por su elevada resistencia al choque térmico, de hasta .T = 100K. Esto significa que el vidrio sólo varía 3,3 × 10–6 unidades de longitud relativa cuando se produce una variación de la temperatura de 1K. La resistencia a los cambios de temperatura depende del espesor de las paredes y de la geometría de los productos.
Resistencia a la temperatura al congelar
DURAN® se puede enfriar hasta la máxima temperatura negativa posible y es también apto para ser utilizado en nitrógeno líquido (aprox. –196°C), aunque se debe vigilar también la dilatación del contenido durante el uso y la congelación. Para los productos DURAN® generalmente se recomienda no bajar de los –70°C. En este caso se deben tener en cuenta, aparte de la geometría de los productos, las características de los componentes adicionales utilizados (p. ej., tapas roscadas). Al enfriar o descongelar hay que vigilar que la diferencia de temperatura no exceda los 100 K. Por esta razón se recomienda en la práctica un enfriamiento y un calentamiento escalonados. A la hora de congelar sustancias, p. ej., en frascos o tubos de ensayo DURAN®, se llenarán los recipientes hasta un máx. de 3/4 partes de su capacidad. Además, deben ser congelados en posición inclinada de 30° hasta 60° (aumento de la superficie) y teniendo en cuenta las características de las tapas roscadas o de los demás componentes. La temperatura mínima para la tapa roscada de PP en color azul es de –40°C.
Utilización en el horno microondas
El material de vidrio para laboratorio DURAN® es apto para el horno microondas, al igual que los productos DURAN® con revestimiento de plástico.
Propiedades ópticas
Dentro del rango espectral desde aprox. 310 hasta 2.200nm la absorción de DURAN® es despreciable. El vidrio es transparente e incoloro. A partir de determinados grosores (vista axial en tubos) tiene un aspecto ligeramente amarillo/verdoso. Para trabajar con sustancias fotosensibles se recomienda los productos DURAN® con coloración ámbar (vea apartado: La coloración ámbar del vidrio para laboratorio DURAN®). Aportando una fuerte absorción dentro del espectro de onda corta de hasta aprox. 500nm. En los procedimientos fotoquímicos la transmisión luminosa de DURAN® en el espectro ultravioleta es de especial importancia. A partir del grado de transmisión dentro del espectro UV se puede determinar la posibilidad de realizar reacciones fotoquímicas, p. ej., cloraciones y sulfocloraciones. La molécula de cloro absorbe dentro del rango de 280 hasta 400nm, con lo que sirve como transmisora de la energía radiante.
La coloración ámbar del vidrio para laboratorio DURAN®
La coloración ámbar permite almacenar en los productos DURAN® sustancias sensibles a la luz. A diferencia del vidrio transparente DURAN®, su transmisión es inferior al 10% dentro del rango de longitudes de ondas entre 300 y 500nm. En consecuencia, el vidrio DURAN® de color ámbar cumple las directivas USP/EP.
Para tintar los artículos, una pintura de difusión especial portadora de color es aplicada exclusivamente sobre el exterior del artículo de vidrio transparente por un procedimiento innovador de pulverización. Gracias a ello se obtiene una coloración ámbar extraordinariamente uniforme. A continuación se fija la pintura en el horno, con lo cual resulta resistente a los productos químicos y a la limpieza en la lavadora para laboratorio. Las acreditadas características DURAN® en el interior de los frascos se mantienen inalteradas y queda descartada toda interacción entre el color y el contenido. La estabilidad del proceso de recubrimiento y, con ello, la constancia de calidad de la coloración ámbar quedan asegurados mediante controles permanentes.
Conformidad con normas y directivas
Además de la norma internacional ISO 3585, en la que se fijan las características del vidrio borosilicato 3.3, el material de vidrio para laboratorio DURAN® cumple las normas actualmente en vigor. En las páginas dedicadas a nuestros productos de este catálogo aparecen indicadas las respectivas normas DIN/ISO. En caso de modificación de la norma DIN, p. ej., para satisfacer las recomendaciones ISO, adaptamos nuestras medidas en un plazo de tiempo razonable.
DURAN® es un vidrio neutro, con una elevada resistencia hidrolítica, por lo que está clasificado como tipo de vidrio 1 en la Farmacopea Japonesa (JP), en la Farmacopea Europea (EP), así como en la Farmacopea de Estados Unidos (USP – United States Pharmacopeia), así como en la United States Pharmacopeia y el National Formulary.
Duran® con marcado individual
La rotulación individual y duradera de los artículos de vidrio se realiza ahora mediante un innovador marcado por láser. El sistema presenta una gran flexibilidad para la realización de inscripciones según las necesidades del cliente en forma de textos, números de serie consecutivos, códigos de barras, logotipos, denominaciones, la firma del laboratorio, etc. El procesamiento de las especificaciones se lleva a cabo con la ayuda de un gráfico vectorial o del común formato de archivo .tif. El contenido se identifica fácilmente gracias al marcado. Permite evitar las confusiones en el laboratorio, lo cual resulta especialmente importante en sectores sensibles como la industria farmacéutica o la biotecnología. El marcado por láser es una solución ideal para identificar el producto. Permite marcar los recipientes de vidrio de formas diferentes según se desee y se ajusta así a las exigencias de calidad de DURAN®, ya que no supone ninguna limitación de las propiedades del producto. Mediante una nueva e innovadora técnica también se pueden realizar marcados en series reducidas.
Marcado por láser
El marcado por láser se marca en el campo para rotular y no altera el vidrio debido a la longitud de onda. Simplemente se elimina la tinta de serigrafía, la superficie del vidrio permanece intacta. Por lo tanto, las propiedades del vidrio DURAN® probadas, como la temperatura de uso continuo, la resistencia a los cambios de temperatura y la resistencia química también permanecen intactas. Gracias a la técnica láser más moderna se consigue una excelente calidad de inscripción y, por lo tanto, una buena legibilidad. Los artículos de vidrio DURAN® tratados con láser pueden seguir sometiéndose a procesos de autoclave/esterilización y, al igual que antes, siguen siendo aptos para el uso en microondas y lavadoras de laboratorio.
