日本職人的堅持 – 一組近乎於完美的玻璃反應器，究竟是如何製作?

技術支援部 廖婉淨

為什麼有些玻璃反應器容易破? 品質，從玻璃材料的選擇開始決定

數以千計的化學反應中，化學家選用玻璃做為反應器皿最主要的原因是其具備良好的物性、化學穩定、結構穩定、熱穩定，以及具備良好的傳導性。

玻璃其實分為: 合成玻璃與天然石英，其對於熱的延展性不同。而，熱的延展性，影響到玻璃耐溫度變化的大小，這也是為什麼有時候反應溫度變化太大，玻璃器皿有機會破損。

由上圖，這是一個玻璃表面，每一片玻璃都有一定的厚度，當其中一面接觸突然的升高溫度，產生線延展，然而，未接觸溫度變化的內層並不會延展，最終導致玻璃破裂，這就是在10L以上的大型反應器中，我們所擔心的Thermo Shock。線延展係數越高，代表玻璃越容易破裂。如: 鈉鈣玻璃 > 硼矽玻璃 > 石英。

燒製過程，決定了玻璃反應器是否應力一致，是否容易破裂

一般玻璃反應器的製程，主要為取用所需大小的玻璃管，進而燒製、冷卻成型。

在日本AG!的工廠，職人先確認火焰為特定高溫後，才將火槍放置玻璃原料進行燒製，完成後，設計特定的燒結槽，讓晶體緩慢堆疊，得到最穩定的晶格。最後，職人以檢測器，再次確認玻璃製品應力分佈。

接近理想狀態的反應器，如何燒製而成?

AG! 職人裁切需要的玻璃管長度後，以Blow&Compress技術，將玻璃管重新塑形，吹製瓶身為長比寬1:1的完美比例。實驗級(250mL)到製程端(50L以上)，以更接近理想反應器的計算結果，更安全的進行放大測試。

下圖，相同為50L反應器，當瓶身越長，上層越不易攪拌均勻，降低產能。

AG! 實際案例：台灣產業