玻璃瓶和烧杯通过模具进行大规模生产,但定制的科学玻璃器皿是由受过严格培训的科学玻璃技师手工制作和修理的,其制作过程火星四溅且伴随着爆裂声,气氛紧张。
Mike D'Acquisto II是一名科研玻璃技师,他将火焰对准了圆底烧瓶的颈部。
2023年2月24日|阅读5分钟
火炬的火焰嘶嘶作响,玻璃碎片溅入垃圾箱,玻璃艺术家们戴上面罩,仿佛化身为中世纪的战士,准备参加一场战斗。纽扣式的闪亮银色外套,不只是太空时代的时尚宣言,还含有可承受1600 °C 高温的凯夫拉纤维。
Merck位于美国威斯康星州密尔沃基的玻璃中心,拥有现场秀的所有元素。从各方面来看,确实如此。
一支由七名玻璃技师组成的团队负责设计、创造和维修各种形状和尺寸的定制科研玻璃器皿,大到超过一米高的蒸馏柱,小到可以轻松握入手中的迷你玻璃件。科学家——通常是化学家——在合成新分子时会利用特制的玻璃器皿来控制温度和滴速。简言之,实验室要维持正常运作,玻璃器皿不可或缺。
“化学家告诉我们他们想要什么,玻璃技师的工作就是使之成为现实。”玻璃中心经理Jason Noll说。
一个圆底烧瓶正放置在威斯康星州谢博伊根的实验室工作台上。
几年前,来自威斯康星州谢博伊根的几位化学家向玻璃中心订制了一个瑜伽球大小的圆底烧瓶,这对玻璃技师来说是一个很平常的要求,因为他们每周都要制作50升和72升的烧瓶。这件圆底烧瓶完美地帮助化学家们扩大了合成规模。数年来,在经历了接连不断的各种液体、金属夹具以及复杂的工作台设置之后,该烧瓶仍然完好如初。
有一天,一位化学家在拆卸蒸馏柱时,将烧瓶的颈部弄破一个缺口——一个无心过错,可以说这种事常有。打碎器皿的影响可大可小,而这次意味着他们的整个工作要停下了。储物柜里也没有备用的烧瓶。实验小组急得有点出汗,迫切需要一个替代品。然而购买一个新的烧瓶意味着要损失几周的进度,他们知道请Merck的玻璃中心修复这个烧瓶要快得多。化学家们便把这件破损的烧瓶寄来,要求加急修复。
收货员Al Timmermann收到后,小心地打开烧瓶的包装,评估损坏的情况。他从500多个零件中挑选出了维修所需的零件。Mike D'Acquisto II是一位经验丰富的玻璃技师,他提着一桶零件走向工位。他把巨大的圆底烧瓶吊进车床,开火,慢慢加热烧瓶。
他说:“如果我在没有预热的情况下直接修复,热冲击会把它震裂,一不留意就会造成1200美元损失。”
预热烧瓶后,D'Acquisto 回到工位,放下面罩,开始工作。打开开关后,烧瓶便开始在车床上匀速旋转。两团火焰喷射出来,D'Acquisto将火焰集中在烧瓶颈部附近。即使只是一个小缺口,他也必须移开整个接口处。
一个大的圆底烧瓶在车床上旋转,D'Acquisto使用多个火源来调整热量强度。
这一步需要非常耐心。“即使你认为时候到了,事实上还没到。”他说。如果你过早地将颈部与底部分开,整个烧瓶都有可能损坏。
他用石墨棒重塑烧瓶的颈部,将其缩小到化学家所要求的新套筒接头的直径,然后慢慢地将两部分分开。他将留下的开口抹平,以确保开口处的玻璃厚度(又称壁厚)始终保持不变。壁厚不一致导致玻璃器皿存在薄弱点,这是玻璃技师的大忌。
D'Acquisto耐心地等待玻璃达到正确的温度后,移开了烧瓶损坏的颈部。
他抓住圆底烧瓶新的颈部,慢慢加热,然后反向开始这个过程。添加了几团火焰,几分钟后,一个新的颈部稳稳地合在烧瓶上。
工序接近尾声,但又一个最紧张的时刻尚未到来。这时不需要任何火焰。D'Acquisto必须在烧瓶开始冷却之前将其移出,否则整个烧瓶会有破碎的风险。
他把戴着手套的手直接伸进火焰中加热,然后抓住烧瓶。他迅速向同事示意,摇摇晃晃地穿过车间,同时,他的同事迅速打开了巨大烤箱的门。D'Acquisto将烧瓶滑入烤箱,并迅速关闭顶门。烧瓶还需要在烤箱中持续加固一整夜。第二天,Timmermann 将会小心地把它打包寄回实验室,让它与翘首以盼的实验室家人们团圆。
很快,圆底烧瓶将重回在实验室工作台上的岗位,化学家们也将继续他们的实验秀。不久之后,他们会向玻璃中心寻求其他仪器的维修或特殊定制。玻璃中心也会点起火焰,继续 他们的 表演秀。
关于玻璃中心
我们位于美国威斯康星州密尔沃基的 玻璃中心 作为品质卓越和持续创新的中心,为全世界的化学家设计和生产玻璃器皿。他们设计并制造了各种各样的玻璃器皿,包括多夹套冷凝器、银套柱等。
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