Медичне скло отримують в результаті охолодження розплавленої суміші силікатів, оксидів металів, солей і являє собою твердий розчин.
Через те, що медичне скло виготовляють з кварцового скла, що складається на 95-98% з кремнію діоксиду, воно має дуже високою термічною і хімічною стійкістю. Виготовлення та запаювання ампул скрутна такого скла через надзвичайно високу температуру плавлення (1550-1800 ° С).
До складу скла для зниження температури плавлення додаються спеціальні модифікатори (калію і натрію оксиди). Введення даних речовин може настільки зменшити хімічну стійкість, що можливе отримання рідкого або раст-ворімого скла (калію або натрію силікатів).
Побутове скло отримують при сплаву кварцового піску, вапняку, натрію карбонату (сульфату). Через низьку термічної і хімічної стійкості застосування такого скла обмежена виготовленням посуду, пляшок, віконного скла.
Підвищити хімічну стійкість можливо введенням до складу скла алюмінію і бору оксидів. При цьому отримують новий склад алюмоборосилікатного скла, в складі якого є сложнодіссоціірующіе комплекси. Термічна стійкість підвищується завдяки додаванню в розчин магнію оксидів. Варіабельність вмісту алюмінію, бору і магнію оксидів дозволяє підвищити також ударну міцність скла, знизивши його крихкість.
Основною сировиною для виробництва скла є:
магнезит (магнію карбонат);
доломіт (магнію і кальцію карбонат);
вапняк (кальцію карбонат);
поташ (калію карбонат);
сода кальцинована (натрію карбонат);
При зміні співвідношення і концентрації компонентів в складі можливо отримання скла із заданими властивостями.
Вимоги до скла для ампул:
термічна стійкість (здатність не руйнуватися при різких коливаннях температури);
хімічна стійкість (можливість забезпечення збереження лікарських розчинів);
механічна міцність (для протистояння навантаженні в процесі виробництва, транспортування, зберігання);
необхідна крихкість (для легкого розтину капіляра ампули;
прозорість (для оптичного та візуального контролю розчину на відсутність механічних включень);
легкоплавкость (для запаювання ампул, заповнених розчином, при порівняно низькій температурі);
безбарвність (для виявлення зміни кольору розчину).
Марки медичного скла різного призначення:
НС-3 - нейтральне скло для виготовлення ампул і флаконів для розчинів речовин, що піддаються гідролізу, окисленню і подібних змін (розчини солей алкалоїдів);
НС-1 - нейтральне скло для виготовлення ампул для розчинів речовин, менш чутливих до лугів (розчинів кальцію хлориду, магнію сульфату);
СНС-1 - світлозахисні нейтральне скло для виробництва ампул з розчинами світлочутливих речовин;
АБ-1 - ампульное безборное, лужне скло для ампули-вання стійких речовин в масляних розчинах;
ХТ-1 - хімічно і термічно стійке скло для виробництва шприців, пляшок для зберігання крові, інфузійних і трансфузійних препаратів;
МТО - медичне тарне знебарвлене скло для флаконів, банок та предметів догляду за хворими;
ОС і ОС-1 - помаранчеве тарне скло для флаконів і банок;
НС-2 і НС-2А - нейтральне скло для виготовлення флаконів для крові, трансфузійних та інфузійних препаратів.
Залежно від марки скла і значення рН розчину під час стерилізації і зберігання на поверхні скла (в місцях контакту з розчином) може відбуватися вилуговування або розчинення. Вилуговування - процес виходу зі скла оксидів лужних і лужно-земельних металів з утворенням на поверхні скла захисної кремнеземної плівки, що перешкоджає продовженню процесу.
Розчиненням називається поступовий перехід в розчин всіх наявних компонентів скла.
У нейтральних і кислотних розчинах при взаємодії з водою і кислотами лужні іони калію і натрію переходять в розчин, викликаючи зміну значень рН, при цьому на поверхні скла утворюється захисна плівка кислоти кремнієвої.
І чим довше час взаємодії, тим більше товщина цієї плівки. Це відбувається за рахунок малому ступені дисоціації і через слабку реакційної здатності кислоти кремнієвої.
У розчинах з показниками рН зі значенням рН 3,0 через те, що лужність нейтралізується додаткової дисоціацією кислоти, реакція середовища практично не змінюється.
Найбільший зсув відбувається в ампулах з розчинами, що мають значення рН 5,0, так як при цій величині найвища ступінь дисоціації кислот.
Розчинення лужних і кислотних компонентів скла відбувається в лужних розчинах. При розриві зв'язку Si-O-Si утворюються натрію і калію силікати, що розчиняють поверхневий шар на велику величину.
При цьому на поверхні йде освіту нізкорастворімих солей магнію і кальцію (силікатів). Але формування суцільної міцної плівки не відбувається, тому що концентрація даних сполук недостатня для цього. Вона відшаровується при зберіганні в ампулах зі скла з недостатньою хімічної стійкістю, утворюючи механічні включення.
Враховується і питома поверхня контакту розчину зі склом.
Ці дані свідчать про те, що питома поверхня контакту розчину зі склом в мелкоемкіх ампулах більше, і абсолютно очевидно, що їх хімічна стійкість повинна бути вище.
Отже, з усього вищесказаного можна зробити висновок про параметри та умови збереження ампулірованних розчинів, як то:
початкове значення рН розчину;