107年:(醫檢)生化(1)

實驗室中具有耐腐蝕性且可耐極端溫度之玻璃器皿,其內有添加下列何種化合物?

AB₂O₃
BCaO
CNaOH
Dpolyethylene

詳細解析

本題觀念:

硼矽酸玻璃(borosilicate glass)的組成與耐熱、耐腐蝕特性

選項分析

(A) B2O3\text{B}_2\text{O}_3(三氧化二硼,boron trioxide) ✅(正確答案) 硼矽酸玻璃(borosilicate glass)的主要成分是 SiO2\text{SiO}_2(70~80 wt%)加上 B2O3\text{B}_2\text{O}_3(7~13 wt%)。三氧化二硼的加入可大幅降低玻璃的熱膨脹係數(coefficient of thermal expansion, CTE ≈ 3×10⁻⁶/K),使其能承受劇烈溫度變化(thermal shock resistance 可達 166℃ 的溫差)且耐化學腐蝕。

(B) CaO(氧化鈣):CaO 是普通鈉鈣玻璃(soda-lime glass)的成分之一,並非耐熱耐腐蝕玻璃的關鍵添加物。鈉鈣玻璃的熱膨脹係數較高,不耐熱衝擊,不適合實驗室精密玻璃器皿。

(C) NaOH(氫氧化鈉):NaOH 是強鹼,並非玻璃的成分。玻璃製造中使用的是 Na2O\text{Na}_2\text{O}(氧化鈉)而非 NaOH,且 NaOH 對玻璃有腐蝕性,不可能添加在玻璃中。

(D) polyethylene(聚乙烯):Polyethylene 是有機聚合物,用於製

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