כימיה של זכוכית. הרכב כימי של זכוכית

מדברים על חומרים עשויים זכוכית זו משימה מאוד קלה, מכיוון שהם חלק מחיי היומיום שלנו, כמו בקבוקים, צנצנות, קערות, כלי הגשה, כוסות, צלחות, חלונות, דלתות, שולחנות וכו '.

→ זכוכית: חומר אינרטי

הרגל השימוש בכלי זכוכית נובע מהעובדה הפשוטה כי זכוכית היא חומר אינרטי. ככה? זהו חומר שאינו מתקשר עם שום חומר כימי אחר. לכן, מוצרים רבים מאוחסנים רצוי במיכלי זכוכית, כגון חומצות.

→ מדוע שתייה קלה בבקבוקי זכוכית טעימה יותר מאלה שבבקבוקי פלסטיק?

בנוסף להיותם אינרטיים, מיכלי זכוכית אינם מאפשרים מעבר של רכיב גזי כלשהו, ​​מכיוון שהמולקולות היוצרות את הזכוכית מצטברות ומאורגנות היטב. זה מסביר מדוע אנשים מעדיפים שתייה קלה בבקבוקי "KS" (קינג סייז, או גודל אידיאלי) על אלה הכלול באריזות פלסטיק, אשר לאורך זמן מאבדות גז כשהוא מצליח לעבור דרך השכבה פלסטיק. כאשר אנו טועמים את אותו המשקה, אך באריזות שונות, המוצר הקיים בבקבוק הזכוכית יטעם טוב יותר ומשופר יותר בגלל נוכחות גדולה יותר של גז.

→ מאפיינים פיזיים וכימיים של זכוכית

מנקודת מבט פיזית ניתן להגדיר זכוכית כנוזל קשיח, מקורר תת, ללא נקודת התכה מוגדרת ובעל צמיגות גבוהה. מנקודת מבט כימית, זכוכית היא ה

לְעַרְבֵּב של תחמוצות אורגניות לא נדיפות הנובעות מפירוק והתמזגות, בעיקר מ תרכובות אדמה בסיסיות, אלקליין וחול, ויוצרות תוצר סופי עם מבנה אטומי לא מאורגן.

→ חומרים המשמשים לייצור זכוכית

ישנם מספר חומרים בהם ניתן להשתמש בייצור זכוכית ומסיבה זו ישנם רוב סוגי הזכוכית בשוק, שכן האפשרות לשלב את החומרים היא מאוד גדול. החומרים הנפוצים ביותר בייצור זכוכית הם:

• סיליקה או תחמוצת סיליקון (SiO₂): זהו המרכיב העיקרי היוצר את הזכוכית ואינו אלא חול. כמות האחוז שלה בנוסחת הזכוכית מגיעה לכ- 70%;

חול הוא המרכיב העיקרי של הזכוכית

• תחמוצת הסידן (CaO): הוא משמש בהרכב הזכוכית כדי למנוע את התגבשותה של סיליקה, מכיוון שהוא אינו מאפשר לאטומי תחמוצת הסיליקון להתארגן מחדש בצורה נכונה לגבישי חול;

• נתרן פחמתי (Na₂שיתוף₃) או תחמוצת נתרן (Na₂O): משמש להסרת כל בועות אוויר בתהליך ייצור הזכוכית, בנוסף לתרומה לקשיות ונוקשות טובה. זה גם מקל על היתוך של סיליקה;

• אלומינה או תחמוצת אלומיניום (אל₂או₃): זה בהרכב הזכוכית כדי לספק עמידות רבה יותר בפני זעזועים מכניים;

• תחמוצת מגנזיום (MgO): מספק יכולת לעמוד בשינויים פתאומיים בטמפרטורה.

→ סוגי זכוכית

בין סוגי הזכוכית השונים, בדרך כלל משתמשים בחמש קבוצות. האם הם:

א) כוס סודה-ליים

זהו סוג הזכוכית הנפוץ ביותר, בשימוש נרחב, למשל, בצלחות ובכוסות. הרכבו מכיל סיליקה, סיד ופחמתי.

ב) סיליקה או זכוכית קוורץ התמזגה

זוהי זכוכית שנקודת ההיתוך שלה, עמידות כימית ועמידות תרמית גבוהה מאוד. בזכוכית סיליקה התמזגו יש מרכיב עיקרי סיליקון טטרכלוריד (SiCl).₄) ונמצא בשימוש נרחב במעבדות היי-טק העובדות בטמפרטורות גבוהות. זה לא משמש לייצור חפצים יומיומיים בגלל עלות הייצור.

ג) זכוכית בורוסיליקט

זוהי קבוצת משקפיים שבהם מורכב תחמוצת בורון וסיליקט. רכיבים כימיים אלה מעדיפים את אי-התפשטות הזכוכית בעת חימום, וגם לא את השבירה הקלה בהשפעה. דוגמה לשימוש בהם הם מנורות.

ד) זכוכית עופרת

זוהי כוס עם תכולה גבוהה של תחמוצת עופרת (PbO) ובעלת נקודת התכה נמוכה וצפיפות גבוהה. הוא נמצא בשימוש נרחב כמגן קרינה.

ה) זכוכית סיליקט מאלומיניום

זוהי זכוכית בהרכב שלה תחמוצות אלומיניום ו בורון, מה שמוליד מוצר סופי שהמאפיין העיקרי שלו הוא עמידותו הכימית.

זכוכית בעבודת יד

→ ייצור זכוכית

התהליך הבסיסי של ייצור זכוכית יכול להיות מתועש או בעבודת יד, רק עם הציוד הדרוש. לא משנה אם התהליך הוא אומנותי או תעשייתי, הוא יציית לסדר הצעדים הבא:

1. כל הרכיבים מעורבבים (תחמוצות וסיליקה, למשל);

2. זמן קצר לאחר מכן, תערובת זו עוברת חימום של כ- 1700 מעלות צלזיוס, בתוך תנור, עד שכל המרכיבים נמסים;

3. לאחר ההיתוך, החומר המותך, שצבעו זהוב, מונח על תבנית. תבנית זו תעניק לזכוכית את קווי המתאר החיצוניים הראשוניים שלה;

4. תבנית ראשונית זו ממוקמת לאחר מכן במכשיר המזריק כמות אוויר כדי לסיים את יציקת הזכוכית בצורה הרצויה.

5. לבסוף, החומר צפוי להתקרר לחלוטין.

על ידי. דיוגו לופס דיאס