En la producción de instrumentos de laboratorio se utilizan varios tipos de materiales que tienen las propiedades necesarias para permitir, de manera segura, el trabajo dentro de los laboratorios de diversas industrias. Uno de los materiales más comunes es el vidrio, y todos los instrumentos que están construidos principalmente de vidrio se denominan cristalería o vidrio de laboratorio.
Una de las condiciones más cruciales que debe cumplir el vidrio para ser utilizado es que debe ser refractario, o resistente al calor. Para su uso en laboratorio, existen dos variedades de vidrio: el vidrio sodocálcico, también conocido como vidrio común, y el vidrio borosilicato, también conocido como vidrio pyrex.
El vidrio sodocálcico, por su parte, se compone de un 71-75 por ciento de arena, un 12-16 por ciento de bicarbonato sódico y un 10-15 por ciento de cal. El vidrio tiene propiedades diferentes según su composición, pero el vidrio sodocálcico suele ser sensible a los cambios de temperatura, lo que limita su uso. Esta composición se encuentra en la mayoría de los vidrios producidos industrialmente, que se utilizan para crear frascos, botellas, vidrios planos, soplados, prensados y objetos ligeros sin grandes exigencias de resistencia química o térmica.
El vidrio más sencillo de producir es el sodocálcico y, por lo general, se le añaden otros elementos para modificar algunas de sus características. Por ejemplo, se puede mejorar su resistencia química para convertirlo en un material más duradero, o se puede bajar su punto de ablandamiento para aumentar su índice de refracción.
En cambio, el vidrio de borosilicato es más resistente al calor y a la temperatura que el vidrio normal y tiene una mayor resistencia química. Por sus cualidades, el vidrio de borosilicato se utiliza con frecuencia en instalaciones de fabricación de las industrias química y farmacéutica, en la fabricación de material de laboratorio e incluso en la construcción de lámparas y moldes de hornos.
Aunque debe cumplir los requisitos actuales, el vidrio de borosilicato se emplea sobre todo en la fabricación de matraces aforados, buretas y probetas graduadas en los laboratorios. El comportamiento de sus componentes es lo que confiere a esta forma de vidrio sus características de tolerancia a las altas temperaturas y a los cambios bruscos. Por un lado, el trióxido de bismuto debilita la estructura de la red de sílice y reduce el punto de reblandecimiento del vidrio, lo que le confiere cualidades como una dilatación térmica mínima, una buena resistencia química, una elevada rigidez dieléctrica y una alta temperatura de reblandecimiento.
Las aplicaciones más típicas de estos dos tipos de vidrio son la fabricación de cristalería de laboratorio, termómetros para medir altas temperaturas, tuberías industriales, hornos, espejos de telescopio, bombillas de lámparas de alta temperatura, utensilios de cocina y tubos electrónicos de alto voltaje.
El vidrio de aluminosilicato sin boro tiene mayor resistencia química y menor dilatación que el vidrio de borosilicato y se utiliza especialmente en aplicaciones que requieren resistencia a altas temperaturas o álcalis. A pesar de tener una mayor dilatación térmica que el vidrio de borosilicato, el vidrio de aluminosilicato se emplea en la producción de tubos de ondas viajeras y tubos militares de alto rendimiento, además de otras aplicaciones relacionadas.
Una composición variada confiere al vidrio óptico, que se utiliza con frecuencia para fabricar espejos, lentes y prismas, un mayor índice de refracción de la luz. Por último, hay vidrios especializados que tienen la más amplia gama de composiciones para darles las cualidades que necesitan para determinados usos. Esta categoría abarca, entre otros, los vidrios fotosensibles, los vidrios fotocrómicos, los vidrios ópticos de alta refracción y baja dispersión, los vidrios absorbentes de rayos gamma o rayos X, los vidrios absorbentes de neutrones, los vidrios transparentes a los infrarrojos y los vidrios semiconductores.
Al seleccionar el material de laboratorio, es aconsejable que tenga en cuenta el uso previsto y consultar las especificaciones técnicas del producto para asegurarse de que funcionará bien y de que se minimizarán los posibles peligros.
