Trabajos con vidrio. Reparación de equipo dañado

Parte importante de la formación básica de laboratorio es el adiestramiento en el manejo de soplado y soldado de vidrio para poder confeccionar equipo sencillo y reparar el que se dañe. Vamos a ver las técnicas que consideramos sean más útiles al alquimista.

Tipos de vidrio

El vidrio es un líquido sobre enfriado, carente de estructura macrocristalina, sin punto de fusión definido, ablandándose dentro de intervalos de temperaturas más o menos largos.

El tubo de vidrio ordinario, el Kimble y sus equivalentes, silicatos de sodio-calcio se ablandan entre 400 y 500º C, se pueden soplar y trabajar satisfactoriamente mediante un soplete con aire y gas, cuya flama esté azul y ligeramente amarillenta en la punta. Usando mecheros potentes tipo Meker o Fischer se puede trabajar tubo de 6 mm.

El vidrio blanco ordinario tiene un alto coeficiente de expansión, por lo que para evitar que se estrelle se debe calentar inicialmente con una flama amarilla y durante la manipulación deberán evitarse las temperaturas muy elevadas, pues puede vitrificarse.

Terminado el soplado, el tubo debe enfriarse lentamente y flamearse con una flama amarillo-grisácea, girándolo continuamente para que quede cubierto con una capa uniforme de hollín, pues de lo contrario las tensiones desarrolladas durante el enfriamiento lo estrellarán.

El vidrio Pirex Nº 774, que es un boro silicato y sus equivalentes como Kimex, Kimax y Durex se ablandan a 819º C y sus coeficientes de expansión son muy bajos. Para manipularlos se emplea un soplete con entradas para gas, oxígeno y aire o para gas y oxígeno. La mezcla apropiada se puede obtener ajustando, inicialmente, las entradas de gas y aire para que den una flama moderada y no luminosa y enseguida alimentando el oxígeno necesario para obtener un cono delgado, azuloso (inicialmente ruidoso).

Si sólo hay gas y oxígeno, se enciende el gas y luego se le va añadiendo el oxígeno. La parte más caliente corresponde a la punta del cono azul, cuyo diámetro y longitud dependen del tamaño del orificio del quemador y la composición de la mezcla gaseosa.

Los tubos de vidrio Pirex, hasta de 10 mm de diámetro se pueden introducir en la flama de alta temperatura del soplete sin que se estrellen. Material de mayor diámetro debe precalentarse con una flama de gas-aire, o de gas y poco oxígeno.

La operación de templado es importantísima particularmente con piezas grandes, requiriendo cuidado y práctica, especialmente con el vidrio ordinario, pues la temperatura a que se inicia el templado es muy cercana a la de ablandamiento. La porción fundida se debe girar continuamente en una flama suave, anaranjada, hasta que empiece a ponerse roja, luego gradualmente se va disminuyendo la temperatura por lo que se va manejando el material en las partes más frías de la flama y bajando lentamente la temperatura de ésta.

Finalmente se cubre la pieza con el hollín de una flama amarillenta; con lo que se obtiene una superficie que se enfría muy lentamente. Para piezas grandes se usan hornos para templado.

Soldado en T

Del tubo que va a ser la parte principal se cierra un extremo con asbesto, o un tapón de corcho rodeado de asbesto. Con una flama fina se calienta un pequeño punto en el centro del tubo y se sopla suavemente para obtener una pequeña vejiga de diámetro menor que el tubo que se va a soldar allí. La vejiga se calienta, cuidadosamente en la punta y se sopla una ámpula de paredes delgadas, la cual se revienta con una lima y el vidrio de la pared delgada se elimina raspando con una tela de alambre hasta dejar un pequeño tubo lateral el cual se suelda con el segundo tubo previamente cerrado por un extremo. Luego soplando y calentando se le da la forma adecuada a los puntos de unión.

Bulbos

Se pueden fabricar matraces pequeños y pequeños aludeles soplando tubo Pirex. Para esto se cierra el extremo de un tubo, calentando fuertemente el extremo cerrado para que se espese la pared, luego se sopla un poco y se vuelve a calentar hasta que se engruese y recoja, entonces se vuelve a soplar un poco. Esta manipulación es repetida hasta que se ha acumulado la cantidad necesaria de vidrio para obtener un bulbo del diámetro deseado.

Enseguida se calienta el extremo grueso hasta que se ablanda, colocando el tubo en posición horizontal y haciéndolo girar lentamente mientras se sopla el bulbo al diámetro deseado. Para corregir la tendencia del bulbo a encogerse en un lado, hay que girar rápidamente ese lado y soplar suavemente.

Para obtener un bulbo en cualquier otra parte del tubo, cierre un extremo, caliente la sección donde desea formar el bulbo, empiece a juntar vidrio en ese punto presionando simultáneamente los dos lados del tubo hasta tener el vidrio necesario.

Aplique a toda la sección una flama abierta, haciéndola girar, hasta tener una sola pared gruesa, luego caliente toda la masa de vidrio y empiece a soplar manteniendo al mismo tiempo el tubo en rotación, hasta obtener un bulbo de diámetro homogéneo y paredes regulares.

Refrigerante de dedo y soldado anular

El cuerpo del refrigerante es un tubo largo con fondo redondo. El extremo del tubo interior que se va a soldar es ensanchado previamente, e insertado en el tubo exterior. Para mantenerlo en la posición adecuada se le introduce u tubo, el cual es sostenido por un tapón de corcho. La pieza exterior se gira en posición horizontal, dirigiéndose una flama delgada hacia el fondo del tubo exterior y al punto de contacto entre este y la punta ensanchada del tubo interior. Las dos piezas se funden y se forma un pequeño anillo.

Entonces se dirige la flama al centro del fondo del tubo exterior, se ablanda el vidrio y se sopla una ámpula. Se elimina el vidrio de la ámpula. Se tapa el tubito. Inmediatamente después de cerrar, y antes de que el anillo soldado se enfríe, se suelda un tubo, previamente preparado, tan pronto como se ha terminado esta manipulación, se sopla un punto en la pared lateral, previamente calentado con una flama delgada. La ámpula formada se revienta y se suelda un tubo lateral al refrigerante. Luego la parte inferior, inclusive el soldado anular, se templan cuidadosamente.

El tapón se quita y este extremo se cierra y se redondea. Finalmente el tubo se dobla en ángulo recto, dando el refrigerante de dedo.

En forma similar se construyen los pozos para termómetros, los cierres de mercurio y aparatos análogos.

Compostura de piezas rajadas o estrelladas

El aparato debe limpiarse cuidadosamente en el punto donde está estrellado, luego se empieza a calentar suavemente y con cuidado, elevando lentamente la temperatura de la flama hasta obtener una flama azul. Si la posición estrellada no se cierra espontáneamente, sople suavemente, para que al dilatarse la porción blanda se suelde la parte estrellada. En algunos casos es necesario usar una varilla del mismo vidrio de 1-2 mm de diámetro, la cual se funde para unir los bordes de la parte estrellada.

Cuando la pieza es un matráz grande o recipiente semejante, conviene comenzar a calentar con mucho cuidado y dirigir la flama a un área alejada a unos tres centímetros de la porción estrellada, con lo cual si al aumentar la temperatura de la flama aumenta la zona estrellada en la porción caliente, interrumpa la ruptura, creando un punto en el cual se puede iniciar la soldadura.

En el caso de vidrio suave o Kimble, estos métodos son prácticamente inútiles.

Lixandram


 

 

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