Jak powstaje szkło? Jaka jest temperatura topnienia szkła? Jakie są rodzaje szkła i czy każdy rodzaj produkuje się w inny sposób?
Zastanawiasz się nad tym, jak powstaje szkło z piasku? Czy proces tworzenia szkła jest skomplikowany? Jak szkło w płynie zamienić w przedmiot – wazon albo szybę do samochodu? W artykule wyjaśniamy podstawowe zagadnienia związane z produkcją i rodzajami szkła.
Co to jest szkło?
Szkło jest to materiał bezpostaciowy, który powstaje w wyniku przechłodzenia surowców używanych do jego produkcji. Charakteryzuje się dobrą przepuszczalnością światła, sztywnością i kruchością. Nie przewodzi prądu i nie ma stałej temperatury topnienia. Jest materiałem wykazującym dużą odporność chemiczną, ale nie jest odporny na działanie kwasu fluorowodorowego. Jest to surowiec wykorzystywany w wielu branżach, między innymi w optyce, budownictwie czy transporcie.
Z czego robi się szkło? Jak powstaje?
Podstawowym materiałem używanym do produkcji szkła jest piasek. Zastanawiasz się, jak z piasku powstaje szkło? Otóż piasek zawiera ważny składnik, który jest potrzebny do produkcji szkła. Tym składnikiem jest krzemionka (SiO₂). Do wytworzenia szkła potrzebna jest także soda, wapień, stłuczka szklana oraz w zależności, jakie szkło chcemy otrzymać środki klarujące lub barwiące szkło.
Sprawdź też: Co to jest szkło dmuchane? Jak powstaje?
Produkcja szkła składa się z kilku etapów. Wszystkie wyżej wymienione składki rozpuszczane są w piecu hutniczym w temperaturze powyżej 1000 stopni Celsjusza. W wyniku tego procesu powstaje szkło w płynie, które przypomina ciągnący się klej. W kolejnym etapie szkło poddawane jest obróbce. Jednym ze sposobów obróbki szkła jest float. Jest to proces uzyskiwania szkła płaskiego, które posiada idealnie gładką powierzchnię. Ostatnim etapem jest chłodzenie i polerowanie powierzchni.
Rodzaje szkła
Szkło można podzielić na kilka rodzajów. Podział ten wynika z oczekiwanych właściwości szkła, które mogą się różnić i są zależne od planowanego zastosowania. Szkło hartowane ma inne zastosowanie niż szkło kolorowe. A co za tym idzie, mimo że etapy produkcji są zbliżone to już proporcje i składniki mogą się różnić.
Szkło hartowane – jak powstaje szkło hartowane?
Szkło hartowane otrzymuje się w procesie obróbki float, która polega na wylaniu roztopionej masy szkła do wanny flotacyjnej z roztopioną cyną. W ten sposób otrzymuje się płaskie i gładkie szkło. Jednak szkło hartowane nie jest zwykłym szkłem, ma większą wytrzymałość i odporność. Zatem, jak powstaje szkło hartowane? Otóż uzyskane szkło float poddaje się procesowi hartowania. Podczas procesu szkło podgrzewane jest do temperatury powyżej 600 stopni Celsjusza, a następnie błyskawicznie chłodzone za pomocą sprężonego powietrza. Proces hartowania zmienia strukturę szkła.
Szkło kolorowe – jak powstaje szkło kolorowe?
Zastanawiasz się, jak powstaje szkło barwione? Szkło kolorowe otrzymuje się poprzez dodanie do masy szklanej odpowiednich związków metali. Dla uzyskania barwy zielonej szkła dodaje się związki żelaza i chromu. Szkło barwi się na niebiesko poprzez dodanie związków kobaltu i miedzi. Za fioletową taflę szkła odpowiadają związki żelaza z manganem i dodatkiem selenu. Żółte zabarwienie to efekt dodania związków kadmu, siarki, ceru, tytanu i srebra.
Szkło pancerne – jak powstaje szkło pancerne?
Do produkcji szkła pancernego wykorzystywane jest szkło hartowane. Jednak aby spełniało swoją funkcję, to potrzebny jest jeszcze jeden produkt. Zatem, jak powstaje szkło pancerne? Szybę kuloodporną uzyskuje się, łącząc szkło hartowane z przezroczystą folią poliwęglanową. Szkło pancerne może mieć różną grubość, wszystko zależy od tego, ile warstw szkła zostanie użytych do jej produkcji.
Szkło wodne – jak powstaje?
Jak powstaje szkło wodne? Szkło wodne uzyskuje się w wyniku reakcji sodu lub potasu z krzemionką. Wykorzystywane jest w przemyśle mydlarskim, w budownictwie do produkcji kleju, żywic silikonowych, farb, elektrod spawalniczych, materiałów ogniotrwałych oraz proszków do prania.
Szkło piankowe – jak powstaje szkło piankowe?
Zastanawiasz się, jak powstaje szkło piankowe? Szkło piankowe jest lekkim materiałem izolacyjnym. Do jego produkcji wykorzystuje się szkło z recyklingu (słoiki, butelki). Po oczyszczeniu szkło zostaje rozdrobnione na proszek i połączone z poroforami. Najczęściej używanym środkiem pieniącym jest czysty węgiel. Tak uzyskany proszek wsypuje się do foremek i wkłada do pieca spieniającego, w którym w temperaturze około 1000 stopni Celsjusza odbywa się pienienie.
Sprawdź też: Czym jest szkło Murano? Żywe kolory z malowniczej wyspy
Szkło optyczne – jak powstaje szkło optyczne?
Szkło optyczne jest wykorzystywane do wyrobu soczewek, pryzmatów i elementów układów optycznych w mikroskopach, aparatach, lunetach czy teleskopach. Wyróżnia się bardzo wysokimi parametrami przepuszczalności światła, wytrzymałości na urazy mechaniczne oraz odporności na środki chemiczne. Do produkcji szkła optycznego używa się piasku lub kwarcu o wysokim wskaźniku czystości, który łączy się z czystymi związkami chemicznymi. Wyróżnić można szkło optyczne ołowiowe (flint) i bezołowiowe (kron).
Szkło weneckie – jak powstaje szkło weneckie?
Jak powstaje szkło weneckie? Otóż szkło weneckie uzyskuje się poprzez pokrycie szkła cienką warstwą metalu, która odbija światło. Innym sposobem na uzyskanie szkła weneckiego jest pokrycie jednej ze stron specjalną folią okienną. W tym przypadku metal znajduje się na folii, a nie bezpośrednio na szkle.
Szkło kryształowe – jak powstaje szkło kryształowe?
Zastanawiasz się, jak powstaje szkło kryształowe? Do masy szklanej dodaje się tlenek ołowiu, który jest bezpieczny dla zdrowia. Przygotowaną masę formuje się w gotowych formach lub ręcznie nadaje się jej kształt. Za pomocą piszczela szklarskiego hutnik nabiera płynną masę i wydmuchuje kształt. Następnie wyrób trafia do szlifierni, gdzie jest ozdabiany.
Szkło kwarcowe – jak powstaje szkło kwarcowe?
Szkło kwarcowe uzyskuje się poprzez stopienie kryształów kwarcu, które posiadają bardzo wysoką czystość, w temperaturze około 2000 stopni Celsjusza. Powstaje w wyniku powolnego chłodzenia. Inną metodą na otrzymanie szkła kwarcowego jest topienie piasku kwarcowego o wysokiej czystości.
