ISO 695 Glas – Beständigkeit gegen siedende wässrige Lösungen gemischter Laugen

Die Norm ISO 695 „Glas – Beständigkeit gegen siedende wässrige Lösungen gemischter Laugen – Prüf- und Klassifizierungsverfahren“, herausgegeben von der Internationalen Organisation für Normung (ISO), beschreibt ein Verfahren zur Bestimmung der Beständigkeit von Glas gegen siedende wässrige Lösungen von Natriumcarbonat und Natriumhydroxid. Gemäß dieser Norm wird die Beständigkeit umgekehrt proportional zum Massenverlust pro Flächeneinheit des Glases gemessen. Die Norm definiert außerdem die Klassifizierung von Glas nach seiner mit dem beschriebenen Verfahren ermittelten Alkalibeständigkeit. Das in dieser Norm beschriebene Prüfverfahren ist auch zur Bestimmung der Alkalibeständigkeit von Glaskeramiken anwendbar.

Bei dieser Methode werden zwei Probenstücke mit einer Gesamtoberfläche zwischen 10 cm² und 15 cm² für 3 Stunden in eine siedende wässrige Lösung aus gleichen Volumina von Natriumcarbonat (0,5 mol/l) und Natriumhydroxid (1 mol/l) eingetaucht. Anschließend wird der Massenverlust pro Flächeneinheit des Glases berechnet.

Sollen unbekannte Glassorten untersucht werden, dürfen maximal zwei Proben gleichzeitig geprüft werden. Bei der Untersuchung von Gläsern mit einem Massenverlust pro Flächeneinheit von höchstens 200 mg/dm² dürfen maximal vier Proben aus zwei verschiedenen Glassorten gleichzeitig geprüft werden.

In der Materialwissenschaft und Fertigung ist die Gewährleistung der Langlebigkeit von Glasprodukten, insbesondere in Umgebungen mit aggressiven Chemikalien, von größter Bedeutung. Die Norm ISO 695, die ein Prüfverfahren zur Bestimmung der Beständigkeit von Glas gegenüber alkalischen Einflüssen beinhaltet, bietet einen standardisierten Ansatz zur Bewertung der Beständigkeit von Glas gegenüber alkalischen Lösungen. Diese Norm ist zu einem Eckpfeiler für Branchen wie die Pharma-, Chemie- und Laborgeräteindustrie geworden, in denen Glasbehälter und -geräte wiederholt alkalischen Substanzen ausgesetzt sein müssen, ohne ihre Integrität zu beeinträchtigen.

Glas wird aufgrund seiner chemischen Beständigkeit, Transparenz und Vielseitigkeit geschätzt, doch Glas ist nicht gleich Glas. Laugen wie Natriumhydroxid oder Kaliumhydroxid können Bestandteile wie Siliciumdioxid von der Glasoberfläche lösen und so Erosion, Lochfraß oder vollständige Zerstörung verursachen. Dies ist insbesondere in folgenden Fällen kritisch:

• Arzneimittelverpackung: Ampullen und Fläschchen müssen beständig gegen alkalische Reinigungsmittel sein.
• Chemische Verarbeitung: Reaktionsgefäße, die während der Synthese basischen Lösungen ausgesetzt sind.
• Laborbedingungen: Mit alkalischen Reinigungsmitteln sterilisierte Bechergläser und Flaschen.

Ohne standardisierte Prüfverfahren riskieren Hersteller Produktrückrufe, Verunreinigungen oder verkürzte Haltbarkeit. Die Norm ISO 695 löst dieses Problem, indem sie reale Bedingungen durch beschleunigte Siedetests simuliert und so eine proaktive Qualitätskontrolle ermöglicht.

Die Norm ISO 695 beinhaltet ein strenges und reproduzierbares Verfahren zur Messung der Hydrolysebeständigkeit von Glas unter alkalischer Belastung. Der Basistest besteht darin, Glasproben in eine siedende alkalische Lösung (typischerweise eine Mischung aus Natrium- und Kaliumhydroxid) einzutauchen, um eine aggressive Einwirkung zu simulieren. Die grundlegenden Schritte dieses Verfahrens sind wie folgt:

• Reagenzherstellung: Diese Norm schreibt eine präzise Mischung vor: 0,5 N Natriumhydroxid und 0,5 N Kaliumhydroxid in destilliertem Wasser. Diese alkalische Lösung gewährleistet eine stabile Wirkung auf dem Glasgewebe.
• Probenvorbereitung: Testproben werden aus dem Glasprodukt (z. B. Flaschen oder Glasscheiben) auf bestimmte Abmessungen zugeschnitten, typischerweise 50 mm × 50 mm × 3 mm für Flachglas. Die Kanten werden feuerpoliert, um jegliche künstliche Textur zu entfernen. Für eine statistische Aussagekraft sind mindestens drei Proben pro Glasart erforderlich.
• Prüfverfahren: Die Proben werden in ein Borosilikatglasbecherglas mit 500 ml Reagenz gegeben. Die Mischung wird 6 Stunden lang bei 100 °C gekocht, wobei regelmäßig umgerührt wird, um eine homogene Mischung zu gewährleisten. Nach dem Kochen werden die Proben mit destilliertem Wasser gespült, getrocknet und untersucht.
• Bestimmung: Die Beständigkeit wird durch Gewichtsverlust pro Flächeneinheit (in mg/100 cm²) oder durch Oberflächenextraktion von Alkaliionen, gemessen mittels Titration oder Spektrometrie, ermittelt. Niedrigere Werte weisen auf eine höhere Beständigkeit hin.

Der gesamte Prozess wird unter kontrollierten Bedingungen durchgeführt, um Genauigkeit zu gewährleisten (z. B. durch Verwendung von Rückflusskühlern, um Verdunstung zu verhindern).

Den Testergebnissen zufolge klassifiziert die Norm ISO 695 Glas in vier Widerstandskategorien:

• Klasse 1 Hohe Beständigkeit: Gewichtsverlust (mg/100 cm2), maximal 0,7. Typische Anwendungen: Pharmazeutische Vials, Laborgeräte für hohe Reinheit.
• Klasse 2 Mittlere Beständigkeit: Gewichtsverlust (mg/100 cm2) zwischen 0,7 und 2,3. Typische Anwendungen: Allgemeine Chemikalienbehälter.
• Klasse 3 Geringer Widerstand: Gewichtsverlust (mg/100 cm2) zwischen 2,3 und 8,0. Typische Anwendungen: Fensterglas, unkritische Anwendungen.
• Klasse 4 Schwache Beständigkeit: Gewichtsverlust (mg/100 cm2), mindestens 8,0. Typische Anwendungen: Dekorative oder Einwegprodukte.

Dieses gestaffelte System ermöglicht es den Herstellern, die geeigneten Glassorten auszuwählen und die Einhaltung der Vorschriften von Aufsichtsbehörden wie der FDA oder den EU-Pharmakopöen zu bestätigen.

Die Prüfung nach ISO 695 ist für Branchen jenseits der offensichtlichen chemischen Anwendungen unerlässlich. In der Lebensmittel- und Getränkeindustrie stellt sie sicher, dass Flaschen gegenüber alkalischen Desinfektionsmitteln beständig sind, ohne den Geschmack zu beeinträchtigen. Automobil- und Architekturglas profitiert von ähnlichen Aspekten der Haltbarkeit, wobei sich diese Norm auf Borosilikat- oder Kalknatronglas konzentriert.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Norm ISO 695 ein Beleg für das Engagement der ISO für praxisorientierte, wissenschaftlich fundierte Normen ist, die die öffentliche Gesundheit und die industrielle Produktivität schützen.

Seit vielen Jahren versteht unser Unternehmen mit seinen kompetenten und erfahrenen Mitarbeitern die Bedürfnisse seiner Kunden, bietet ihnen die benötigten fortschrittlichen Prüfdienstleistungen und unterstützt sie beim Aufbau, der Implementierung und der Verbesserung von Managementsystemen. In diesem Rahmen bieten wir Unternehmen auch Prüfdienstleistungen gemäß der Norm „ISO 695 Glas – Beständigkeit gegen siedende wässrige Lösungen gemischter Laugen – Prüf- und Klassifizierungsverfahren“ an.