![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/yuji2.jpg)
石英ガラスの表面がくもって
白くなってしまったんですが
除去する方法はありますか?
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/you1-2.jpg)
状態にもよりますが、
ポリッシュ研磨で
除去できると思います。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/yuji2.jpg)
ポリッシュ研磨って何ですか?
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/you1-2.jpg)
酸化セリウムなどの
研磨剤を使って
失透を除去する方法です。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/yuji2.jpg)
失透って何ですか?
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/you1-2.jpg)
失透は、1000℃以上の高温に
長時間おくことで、
石英ガラスが結晶化をおこし、
白濁や剥離する
組織変化のことを言います。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/yuji2.jpg)
失透は、高温環境下での
使用が原因なんですね。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/you1-2.jpg)
しかも、
石英ガラスの表面に
ナトリウムやカリウムが
付着していると
1000℃以下でも
失透がおこります。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/yuji2.jpg)
表面が汚れないような
注意が必要ですね。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/you1-2.jpg)
そうです。
素手で触ると汗に含まれる
ナトリウムやカリウムが
つきやすいので
素手で触らないように
してください。
という、やりとりがありました。
今回は、石英ガラスについて
簡単に分かりやすく
紹介していきたいと思います。
石英ガラスとは
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/yuji2.jpg)
石英ガラスについて
教えて下さい。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/you1-2.jpg)
石英ガラスの種類には、
-
水晶から作られる
『透明石英ガラス』 -
石英から作られる
『不透明石英ガラス』 -
高純度シリカから作られる
『合成石英ガラス』
があります。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/yuji2.jpg)
同じ石英ガラスなのに
原料が違うんですね。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/you1-2.jpg)
原料が違うと言っても
実は、水晶も石英も
ほぼ、二酸化ケイ素(SiO2)で
構成されています。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/yuji2.jpg)
水晶と石英は
何が違うんですか?
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/you1-2.jpg)
水晶は、
一般的に透明なものを
水晶と呼ぶことがありますが、
結晶の形が明瞭なものを
水晶と呼び、
比較的、透明度が高いものが
多いです。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/you1-2.jpg)
一方、石英は、
結晶の形が分からない塊状に
なっているものを
石英やケイ石と呼んでおり
比較的、白濁しているものが
多いです。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/yuji2.jpg)
水晶も石英のひとつ
なんですね。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/yuji2.jpg)
先ほど出てきたケイ石って
シリコーンの材料にも
なっているものですよね?
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/you1-2.jpg)
そうです。
ケイ石は、シリコンウェハーの
原料でもあるシリコンや
シリコーンの原料でもあるんです。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/yuji2.jpg)
合成石英ガラスって
なんですか?
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/you1-2.jpg)
実は、
水晶や石英など天然の原料を使う
石英ガラスは、原料純度が不純物の
含有量によってばらついて
しまうんです。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/yuji2.jpg)
天然の原料だと確かに
不純物の量は
一定ではないですもんね。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/you1-2.jpg)
その点、合成石英ガラスは
人工的に合成された
高純度シリカを使うので、
原料純度が安定しており
『天然の原料を使用する
石英ガラスより不純物が少ない』
というメリットがあります。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/yuji2.jpg)
合成石英ガラスは、
不純物が少ないので、
品質が安定しているんですね。
-
石英ガラスの種類には、
『透明石英ガラス』
『不透明石英ガラス』
『合成石英ガラス』がある。 -
石英ガラスの原料である
水晶や石英は、ほぼ、
二酸化ケイ素(SiO2)で
構成されている。 -
結晶の形が分からない塊状に
なっているものを石英と呼び、
結晶の形が明瞭なものを
水晶と呼んでいる。 -
石英は、シリコンウェハーの
原料でもあるシリコンや
シリコーンの原料でもある。 -
合成石英ガラスは、
天然の原料を使用する
石英ガラスより不純物が少ない。
石英ガラスの特徴
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/yuji2.jpg)
石英ガラスって
何が良いんですか?
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/you1-2.jpg)
石英ガラスは、
耐熱温度が非常に高く、1000℃の
高温環境下でも長時間使用でき、
熱膨張係数が小さく変形しにくい
といった特徴があります。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/yuji2.jpg)
石英ガラスは、耐熱性など
熱的性質に優れているんですね。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/you1-2.jpg)
他にも石英ガラスは、
光の透過率が、
他の普通ガラスより高く、
可視光線はもちろん、
紫外線の透過率も高いので
レンズなどの光学材料にも
使われています。
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他にはどんな特徴が
ありますか?
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/you1-2.jpg)
他には、
石英ガラスは、
薬品容器にも使用されるように
酸や溶剤といった薬品に対して
優れた化学的性質を持っています。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/yuji2.jpg)
確かに薬品は、
ガラス瓶に入っている
イメージがありますね。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/you1-2.jpg)
ただし、フッ化水素酸や
アルカリ性の薬品には
弱いので注意して下さい。
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石英ガラスは、
酸・溶剤には強く
アルカリには弱いんですね。
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あと、
石英ガラスは、
二酸化ケイ素(SiO2)の
単一成分で出来ているので
アルカリ金属濃度が低く
高い電気絶縁性を持っています。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/yuji2.jpg)
なるほど。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/you1-2.jpg)
しかも、
他のガラスに比べ、
硬く変形しにくいため
高い精度で加工が出来ます。
-
耐熱温度が非常に高く、
熱膨張係数が小さいので
変形しにくい。 -
光の透過率が、
他の普通ガラスより高く、
紫外線の透過率も高い。 -
酸や溶剤といった薬品に対して
優れた化学的性質を持っている。 -
アルカリ金属濃度が低いので
高い電気絶縁性を持っている。 - 硬く変形しにくいので
高い精度で加工が出来る。
石英ガラスと窓ガラスの違い
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/yuji2.jpg)
石英ガラスと窓ガラスは
何が違うんですか?
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/you1-2.jpg)
石英ガラスと窓ガラスには
組成に大きな違いがあり
代表的なガラスの種類に
- 石英ガラス
- ホウケイ酸ガラス
- ソーダ石灰ガラス
があります。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/yuji2.jpg)
それぞれ、
どんな特徴があるんですか?
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/you1-2.jpg)
石英ガラスは、
融点が高く熱膨張係数が小さい
という耐熱性や化学的耐久性に
優れており、
医療機器や理化学機器に
使用されています。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/you1-2.jpg)
ただし、非常に
高価なため特別な用途で
使用されます。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/yuji2.jpg)
石英ガラスが、特別な用途なら
一般的な医療・理化学機器には
何を使うんですか?
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/you1-2.jpg)
一般的な医療・理化学用で
使うガラスは、
石英ガラスほどではないですが、
耐熱性と化学的耐久性に優れている
ホウケイ酸ガラスが使用されます。
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ソーダ石灰ガラスの
化学的安定性は
どうなんですか?
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/you1-2.jpg)
窓ガラスやコップなど
日用雑貨に使用されている
ソーダ石灰ガラスは、
アルカリ成分が多く、煮沸すると
ガラスからアルカリ成分が
溶け出してしまうので、
化学的安定性がありません。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/yuji2.jpg)
確かに、
成分が溶け出すものは
化学には使えないですね。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/you1-2.jpg)
しかも、ソーダ石灰ガラスは、
熱膨張係数が大きいので
急激な温度変化によって
割れてしまいます。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/yuji2.jpg)
なるほど・・・。
各々のガラスには
そういう特徴があるんですね。
-
代表的なガラスの種類に
『石英ガラス』
『ホウケイ酸ガラス』
『ソーダ石灰ガラス』がある。 -
石英ガラスは、耐熱性や
化学的耐久性に優れており、
特別な医療・理化学機器に
使用されている。 -
一般的な医療・理化学機器には
ホウケイ酸ガラスが使用される。 -
ソーダ石灰ガラスは、
アルカリ成分が多く、
煮沸するとガラスから
アルカリ成分が溶け出す。
石英ガラスの注意点
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/yuji2.jpg)
石英ガラスの注意点を
教えて下さい。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/you1-2.jpg)
その前に、ガラスって
何だと思いますか?
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/yuji2.jpg)
何だと言われても困りますが、
『透明なもの』ですか?
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/you1-2.jpg)
実は、ガラスって
『液体を急冷して結晶化させずに
粘度が固体と同じ程度の
非晶状態あるいは、無定形状態
として固化させたもの』
と考えられています。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/yuji2.jpg)
つまり、
どういうことですか?
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/you1-2.jpg)
つまり、
『固体と同等の粘度を
持つ液体』
と考えられています。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/yuji2.jpg)
ガラスって
液体なんですか!
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/you1-2.jpg)
そうなんです。
そのため、
ガラスを高温で使用すると
非晶質から結晶質に変化するので
白い曇りが発生し、透明性が失われ、
ひどいときには、表面がひび割れたり
破損したりします。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/yuji2.jpg)
最初に言っていた
『失透』の事ですね。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/you1-2.jpg)
しかも、失透は、
汗などに含まれるナトリウムや
カリウムといったアルカリ分や
塵などが付着していると、
失透を促進させるので
注意して下さい。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/yuji2.jpg)
素手で石英ガラスを
触ってはダメなんですね。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/you1-2.jpg)
もし触ってしまった場合は、
アルコールやアセトンなどの
有機溶剤でふき取って下さい。
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/yuji2.jpg)
他には何かありますか?
![](https://60you1.com/wp-content/uploads/2020/08/you1-2.jpg)
石英ガラスは、
熱膨張係数が小さいという特徴が
ありますが、
金属など他の材質に接触させた状態で
急熱・急冷すると熱膨張の差によって
破損する場合があります。
-
ガラスは、
『固体と同等の粘度を持つ液体』 -
ガラスを高温で使用すると
非晶質から結晶質に変化し
失透する。 -
汗などのアルカリ分や
塵などが付着していると
失透を促進させる。 - 金属など他の材質に
接触させた状態で急熱・急冷
すると熱膨張の差で破損する
可能性がある。
まとめ
石英ガラスは、
優れた特徴を数多く、持っていますが、
取扱いによっては、寿命が短くなる
だけでなく、本来の性能を引き出せない
場合があります。
この記事によって、
石英ガラスを正しく使う、
お手伝いが出来たらうれしいです。
ありがとうございました。