Întrebarea „Ce este sticla?” se poate referi la două aspecte principale despre acest material:
(1) Compoziția sa chimică;
(2) În starea sa de agregare, adică sticla este solidă sau lichidă?
Sticla este produsă în general în industrii la scară largă și fabricată manual printr-un amestec de substanțe anorganice, care se numește un amestec vitrificabil. Acest amestec este format dinsiliciu sau dioxid de siliciu (SiO2 ) (provenind mai ales din cuarț), sodă sau sodă (carbonat de sodiu - Na2CO3) șicalcar (carbonat de calciu - CaCO3). Acești trei compuși anorganici sunt zdrobiți, măcinați în pulbere și amestecați în proporțiile corespunzătoare. Mai mult, în industrii, sticla spartă este de asemenea adăugată în mod obișnuit ca parte a procesului de reciclare a acestui material.
Acest amestec vitrificabil este dus într-un cuptor care se află la o temperatură de aproximativ 1500 ° C. Astfel, aceste solide fuzionează (trec la o stare lichidă), formând o masă păstoasă și omogenă compusă din silicati de sodiu si calciu. Aceasta este deci compoziția chimică a sticlei obișnuite.
cenușă + calcar + nisip → sticlă obișnuită + dioxid de carbon
La2CO3 + CaCO3 + SiO2 → silicați de sodiu și calciu + dioxid de carbon
x În2CO3 + y CaCO3 + z SiO2 → (În2O)X . (CaCO)y. (SiO2)z + (x + y) CO2
CO2 este eliminat în cuptorul de topire, astfel încât să nu se formeze bule pe sticlă. După modelarea formei obiectului dorit, sticla este răcită.
Există, de asemenea, alte metode de fabricare a sticlei și se poate face și cu alte substanțe. În prezent, de exemplu, sticla organică și metalică sunt bine cunoscute.
În ceea ce privește a doua întrebare, care pune sub semnul întrebării starea fizică a sticlei, putem spune că este un solid necristalin care prezintă fenomenul de tranziție a sticlei. În timp ce solidul cristalin are o structură microscopică organizată periodic, solidul nu are cristalinul, pe de altă parte, are o structură dezordonată, lipsită de simetrie și periodicitate. translațional. Există două tipuri de solide necristaline, sticla și solidele amorfe - acestea nu au fenomenul de tranziție sticloasă (care va fi mai bine explicat mai jos).
Sticla este considerată un solid necristalin deoarece temperatura sa de răcire este sub momentul în care particulele sale încep să se organizeze pentru a efectua procesul de cristalizare. Deci, spunem că este o răcire sub temperatura de tranziție a sticlei.
Temperatura de tranziție a sticlei se referă la trecerea de la starea sticloasă la starea viscoelastică. Starea viscoelastică descrie un comportament al unui corp care răspunde elastic la aplicarea unei forțe asupra acestuia. Pe de altă parte, starea vitroasă descrie comportamentul unui corp care nu se deformează atunci când i se aplică o forță. Tendința sa este de a absorbi energia și a o disipa, descompunând-o.
Astfel, atunci când masa topită este răcită pentru a forma sticlă, această răcire are loc la o temperatură sub temperatura de tranziție a sticlei și la o viteză care nu permite atomilor să se organizeze în cristale. În acest fel, se formează un corp care prezintă această tranziție sticloasă. Pentru a înțelege mai bine acest concept, citiți textul „Sticla este solidă sau lichidă?”.
Astfel, putem concluziona căpaharul este un solid necristalin care prezintă fenomenul tranziției sticlei și poate fi produs din materiale anorganice, organice și metalice.
De Jennifer Fogaça
Absolvent în chimie