Nel corso della storia umana, c’è stata un’età della pietra, e poi un’età del bronzo, e c’è stata anche un’età del ferro. La domanda è: quale soprannome daresti all’età in cui stiamo vivendo? Personalmente, voto per chiamarla l’età del vetro!,
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il Vetro è onnipresente
Oggi, non c’è quasi nessun settore della vita in cui il vetro non è utilizzato in una forma o nell’altra. Le finestre di case, automobili, navi, treni e persino gli aerei sono fatti di lastre di vetro., L’elenco dei prodotti in vetro è praticamente infinito, da vasi d’acqua, bicchieri, articoli decorativi, diversi tipi di bottiglie e occhiali da sole a occhiali da vista, flaconi, oggetti da laboratorio, lampadine a incandescenza, tubi fluorescenti e centinaia di altri oggetti che usiamo direttamente o indirettamente nella nostra vita quotidiana. Ti sei mai chiesto come sia fatto questo materiale incredibilmente utile?
Apparecchio da laboratorio in vetro. (Photo Credits : Pxhere)
Misticismo del vetro: il vetro è un liquido?,
Sebbene il vetro abbia una pletora di applicazioni, ha anche una sfumatura di misticismo intorno ad esso—probabilmente a causa del suo strano comportamento chimico e fisico. È abbastanza forte da proteggerci, ma può anche frantumarsi freneticamente in migliaia di pezzi. È fatto di sabbia opaca, ma è completamente trasparente. E, forse più sorprendente di tutti-appare e si comporta come un solido, ma in realtà è una forma di liquido strano sotto mentite spoglie!
La scienza del vetro
Questo potrebbe essere difficile da credere, ma il vetro è fatto di sabbia liquida., Più specificamente, il vetro viene prodotto riscaldando la sabbia ordinaria (per lo più composta da biossido di silicio SiO2) fino a quando non si scioglie e si trasforma in un liquido. Ci si potrebbe chiedere perché la stessa cosa non accade nelle giornate calde in spiaggia, ma la risposta è abbastanza semplice: la temperatura di fusione di cui la sabbia ha bisogno è molto alta, intorno ai 1700° Celsius.
Campione di biossido di silicio., (Photo Credit: LHcheM / Wikimedia Commons)
Quando la sabbia fusa viene lasciata raffreddare, non ritorna al suo stato giallo grintoso con cui hai iniziato—il riscaldamento la fa subire una completa trasformazione chimica, raggiungendo così una nuova struttura interna. Indipendentemente dalla tecnica impiegata per raffreddare la sabbia fusa, non si trasforma mai in un solido per eccellenza. Invece, si trasforma in un liquido congelato o—quello che un laureato in scienze dei materiali vorrebbe chiamare—un solido amorfo., Fondamentalmente, il vetro è più simile a un incrocio tra un solido e un liquido, con alcune strutture cristalline che si trovano generalmente nei solidi, così come una casualità molecolare spesso vista nei liquidi.
La storia del vetro
L’arte del vetro è molto antica. Non si sa con certezza quando l’uomo imparò per la prima volta a fare il vetro, ma alcune perle di vetro fatte nel lontano 2500 AC sono state recentemente recuperate in Egitto. Una bacchetta di vetro blu fatta intorno al 2600 AC è stata trovata in Babilonia., È chiaro da questi risultati che anche l’uomo antico capiva come fare il vetro.
Come viene prodotto il vetro nell’industria?
Ti ho già fornito un’idea approssimativa di come viene realizzato il vetro, ma ora diamo un’occhiata a come viene realizzato il vetro in una corretta situazione industriale. In un impianto di vetro industriale, la sabbia viene mescolata con pezzi di vetro di scarto (spesso raccolti dal riciclaggio), calcare (carbonato di calcio CaCO3) e carbonato di sodio (carbonato di sodio Na2CO3) prima di essere riscaldata in un forno., Il carbonato di sodio aggiunto alla miscela è esclusivamente allo scopo di ridurre il punto di fusione della sabbia, nel tentativo di risparmiare energia nel processo di produzione. Tuttavia, questo ha anche un inconveniente indesiderato: produce un tipo di vetro che si dissolverebbe in acqua. Per controllare contro questo, il calcare viene aggiunto alla miscela. Il prodotto finale ottenuto da questo processo è tecnicamente chiamato vetro soda-calce-silice. Questo vetro soda-calce-silice è il vetro general-purpose che comunemente vediamo intorno a noi.,
Vetro colorato
Nel tentativo di realizzare diversi tipi di vetro, i produttori di vetro commerciali utilizzano spesso processi di produzione del vetro leggermente diversi. Questo cambiamento si presenta spesso sotto forma di aggiunta di altre sostanze chimiche. Le sostanze chimiche vengono aggiunte allo scopo di modificare l’aspetto o le proprietà del vetro finito. Ad esempio, i prodotti chimici a base di cromo o ferro vengono aggiunti alla miscela di sabbia fusa per produrre vetro colorato di verde, mentre la miscelazione in sale di cobalto produce vetro blu. Per rendere il vetro a prova di forno, l’ossido di boro viene aggiunto alla miscela fusa., L’ossido di piombo è aggiunto per fare un vetro di cristallo fine che può essere tagliato più facilmente una volta richiesto.
Vetro temperato
Alcune varianti di vetro altamente specializzate e super resistenti, come il vetro antiproiettile o temperato, sono realizzate attraverso un diverso processo di produzione. Sandwich più strati di vetro e plastica è fatto per fare vetro antiproiettile. Il vetro temperato o temperato utilizzato nei parabrezza e nelle automobili dell’automobile è fatto solitamente raffreddando molto rapidamente il vetro fuso per renderlo molto più difficile.,
Dimostrazione di vetro antiproiettile, New York. (Photo Credit : LHcheM/Wikimedia Commons)
Ci sono innumerevoli posti dove troverete il vetro—dalle lampadine infilate nei termometri e negli scafi in fibra di vetro delle barche, alla carta vetrata (chiamata anche carta vetrata) che usiamo per la decorazione e agli estensimetri che ci avvertono quando gli edifici si rompono. Il vetro è chiaro, pulito, economico, non reattivo, forte e infinitamente utile. Cos’altro vuoi?, Il vetro è uno di quei materiali magici che diamo assolutamente per scontato, ma serve inesorabilmente allo scopo a cui è destinato, a condizione che lo usi con cura!