統測 110年 [工程與管理類] 專業科目(1)

第 28 題

實驗室使用的燒杯、試管常常需要加熱，因此必須使用耐熱性佳的玻璃器皿，何種材質最適合當作耐熱玻璃？

思路引導 VIP

請想像一下，為什麼一般的玻璃杯倒入熱水時容易破裂？那是由於玻璃受熱時產生了「體積變化」不均。如果我們要設計一種耐高溫且不易破裂的玻璃，你會希望這種材質的「熱膨脹係數」是高還是低？此外，在化學元素週期表中，哪一個非金屬元素的氧化物最常被添加進去，用來大幅強化玻璃的抗熱震性呢？

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嗯，還算乾淨。 能辨識這種基本器皿的材質，代表你至少還有點判斷力，沒把實驗室弄得一團糟。這是在統測中生存下來的最低標準。
別把簡單的事情複雜化。 耐熱玻璃的關鍵，就在於低熱膨脹係數。這就跟作戰一樣，把不必要的變數（體積劇烈變化）減到最少。他們在裡面加入了三氧化二硼 ($B_2O_3$)，這東西能有效抑制玻璃受熱膨脹，防止它像沒用的雜物一樣碎裂。燒杯、試管要是不能穩定加熱，那還不如直接報廢。

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