Το ερώτημα "Τι είναι το γυαλί;" μπορεί να αναφέρεται σε δύο κύριες πτυχές αυτού του υλικού:
(1) Η χημική του σύνθεση.
(2) Στην κατάσταση συσσωμάτωσης, δηλαδή το γυαλί είναι στερεό ή υγρό;
Το γυαλί παράγεται γενικά σε βιομηχανίες μεγάλης κλίμακας και κατασκευάζεται χειροποίητα μέσω ενός μείγματος ανόργανων ουσιών, το οποίο ονομάζεται πολύτιμο μείγμα. Αυτό το μείγμα σχηματίζεται απόδιοξείδιο του πυριτίου ή πυριτίου (SiO2 ) (προέρχονται κυρίως από χαλαζία), σόδα ή σόδα (ανθρακικό νάτριο - Na2CO3) καιασβεστόλιθος (ανθρακικό ασβέστιο - CaCO3). Αυτές οι τρεις ανόργανες ενώσεις συνθλίβονται, αλέθονται σε σκόνη και αναμιγνύονται στις κατάλληλες αναλογίες. Επιπλέον, στις βιομηχανίες, το σπασμένο γυαλί προστίθεται επίσης συνήθως ως μέρος της διαδικασίας ανακύκλωσης αυτού του υλικού.
Αυτό το εύθραυστο μείγμα μεταφέρεται σε φούρνο που βρίσκεται σε θερμοκρασία περίπου 1500ºC. Έτσι, αυτά τα στερεά συντήκονται (πηγαίνουν σε υγρή κατάσταση), σχηματίζοντας μια πάστα και ομοιογενή μάζα αποτελούμενη από πυριτικά άλατα νατρίου και ασβεστίου. Αυτή, λοιπόν, είναι η χημική σύνθεση του κοινού γυαλιού.
τέφρα + ασβεστόλιθος + άμμος → κοινό γυαλί + διοξείδιο του άνθρακα
Στο2CO3 + CaCO3 + SiO2 → πυριτικά νάτριο και ασβέστιο + διοξείδιο του άνθρακα
x σε2CO3 + y CaCO3 + z SiO2 → (Στο2Ο)Χ . (CaCO)γ. (ΣιΟ2)ζ + (x + y) CO2
η συνεργασία2 απομακρύνεται στον κλίβανο τήξης έτσι ώστε να μην σχηματίζονται φυσαλίδες στο γυαλί. Αφού μοντελοποιήσει το σχήμα του επιθυμητού αντικειμένου, το γυαλί ψύχεται.
Υπάρχουν επίσης και άλλες μέθοδοι κατασκευής γυαλιού, και μπορεί επίσης να παρασκευαστεί με άλλες ουσίες. Επί του παρόντος, για παράδειγμα, το οργανικό και το μεταλλικό γυαλί είναι πολύ γνωστά.
Όσον αφορά τη δεύτερη ερώτηση, η οποία αμφισβητεί το φυσική κατάσταση του γυαλιού, μπορούμε να πούμε ότι είναι ένα μη κρυσταλλικό στερεό που παρουσιάζει το φαινόμενο μετάβασης γυαλιού. Ενώ το κρυσταλλικό στερεό έχει περιοδικά οργανωμένη μικροσκοπική δομή, το στερεό δεν έχει Η κρυσταλλική, από την άλλη πλευρά, έχει διαταραγμένη δομή, στερείται συμμετρίας και περιοδικότητας. μεταφραστική. Υπάρχουν δύο τύποι μη κρυσταλλικών στερεών, το γυαλί και τα άμορφα στερεά - αυτά δεν έχουν το φαινόμενο μετάβασης γυαλιού (το οποίο θα εξηγηθεί καλύτερα παρακάτω).
Το γυαλί θεωρείται μη κρυσταλλικό στερεό επειδή η θερμοκρασία ψύξης του είναι κάτω από τη στιγμή που τα σωματίδια του αρχίζουν να οργανώνονται για να πραγματοποιήσουν τη διαδικασία κρυστάλλωσης. Λέμε λοιπόν ότι είναι μια ψύξη κάτω από τη θερμοκρασία μετάβασης γυαλιού.
Η θερμοκρασία μετάβασης γυαλιού αναφέρεται στη μετάβαση από την υαλώδη κατάσταση στην ιξωδοελαστική κατάσταση. Η ιξωδοελαστική κατάσταση περιγράφει μια συμπεριφορά ενός σώματος που αποκρίνεται ελαστικά στην εφαρμογή μιας δύναμης σε αυτό. Από την άλλη πλευρά, η υαλώδης κατάσταση περιγράφει τη συμπεριφορά ενός σώματος που δεν παραμορφώνεται όταν ασκείται δύναμη σε αυτό. Η τάση του είναι να απορροφά ενέργεια και να την διαλύει, καταστρέφοντας την.
Έτσι, όταν η τηγμένη μάζα ψύχεται για να σχηματίσει γυαλί, αυτή η ψύξη λαμβάνει χώρα σε θερμοκρασία κάτω από τη θερμοκρασία μετάβασης γυαλιού και με ταχύτητα που δεν επιτρέπει στα άτομα να οργανωθούν κρύσταλλα. Με αυτόν τον τρόπο, σχηματίζεται ένα σώμα που παρουσιάζει αυτή τη μετάβαση γυαλιού. Για να κατανοήσετε καλύτερα αυτήν την έννοια, διαβάστε το κείμενο "Είναι το γυαλί στερεό ή υγρό;”.
Έτσι, μπορούμε να συμπεράνουμε ότιτο ποτήρι είναι ένα μη κρυσταλλικό στερεό που παρουσιάζει το φαινόμενο της υαλώδους μετάβασης και μπορεί να παραχθεί από ανόργανα, οργανικά και μεταλλικά υλικά.
Από την Jennifer Fogaça
Αποφοίτησε στη Χημεία
