Każdego dnia, używając szklanych przedmiotów, prawie nikt nie myśli o tym, z czego jest zrobiony ten materiał. W jaki sposób dekoracje wewnętrzne są czasami niezwykle piękne? Jak zrobić szkło? Dlaczego światło słoneczne swobodnie przepływa przez okno do pokoju? W jaki sposób niektóre rodzaje szkła nie są łamane nawet przy silnych wstrząsach?
Głównym materiałem do produkcji szkła jest piasek kwarcowy. Tak, ten, z którym rozsiane są piaszczyste plaże i wzdłuż których latem można chodzić boso.
Produkcja szkła zaczyna się od tego, że ilość najdrobniejszego kwarcu, która jest dokładnie mierzona w skali elektronicznej, jest podgrzewana do temperatur powyżej 1500 stopni C. Ziarna piasku topią się, tworząc jednorodną masę. Soda kalcynowana i wapień dodaje się do nich w małych ilościach. W jakim celu?
Soda kaloryczna w tym procesie jest to rodzaj katalizatora i powoduje, że piasek topi się w niższej temperaturze, około 850 stopni Celsjusza, co zmniejsza koszty energii produkcji. Ale soda nie jest używana bez wapienia. Łatwo to wytłumaczyć: gdy stopiony piasek i soda kalcynowana ulegną stopieniu, tworzą substancję, która łatwo rozpuszcza się w wodzie (nie jest to najlepszy materiał do produkcji artykułów gospodarstwa domowego). To także dodaje tlenki magnezu, aluminium i kwas borowy. Jak również wiele substancji, które zapobiegają tworzeniu się pęcherzyków powietrza w masie.
Po doprowadzeniu wszystkich składników do określonej temperatury, powinno nastąpić ostre chłodzenie - nie pozwoli to przywrócić ziarnom piasku ich pierwotnej formy.
Rozgnieciony kwarc (piasek) w swojej naturalnej postaci zawiera niewielką domieszkę żelaza, która nadaje produktom końcowym w przyszłości jasnozielony odcień. Aby uczynić materiał przezroczystym, dodaj do niego selen. Substancja ta nadaje czerwonawe odcienie, ale po zmieszaniu z powierzchnią szkła z żelaza okazuje się być bezbarwna. A co robi szkło różnych odcieni, a czasem nawet nie jest monotonne, opalizujące wszystkimi kolorami tęczy?
Aby nadać materiałowi barwę, do ogrzanej mieszaniny dodaje się tlenki metali. Kobalt da bogatą niebieską farbę. Fiołkowe odcienie będą odtwarzać produkt, jeśli w procesie produkcyjnym dodać mangan, a zielony jest otrzymywany z mieszaniny chromu i żelaza. Dla słonecznej żółci odpowiedni jest tlenek chromu, dla szmaragdowozielonego - tlenki chromu i miedzi. Jakie składniki są dodawane, zależy od przeznaczenia fabryki szkła.
Następnym procesem po barwieniu jest krystalizacja mieszaniny. Jest inaczej zwany procesem homogenizacji. W rezultacie usuwane są wszelkie pęcherzyki powietrza, smugi i inne niespójności, co może dodatkowo wpływać na jakość produktów.
Po homogenizacji, przyszłe szkło jest dostarczane do zbiornika ze stopioną cyną o temperaturze około 1000 stopni C. Ponieważ cyna ma wyższą gęstość, ciekła masa szklana znajduje się na jej powierzchni. Tam, gdzie staje się idealnie gładka, chłodzi się trochę, zdobywając twardość. W następnym etapie masa chłodzona w zbiorniku do 600 stopni C jest przenoszona do przenośnika rolkowego. Tutaj, w oparciu o zasady wytwarzania szkła o wysokiej jakości, pozostaje ono do momentu, aż temperatura spadnie do 250 stopni C. Czas trwania procesu jest wyjaśniony potrzebą równomiernego stopniowego chłodzenia, aby uniknąć przedwczesnych pęknięć.
Na końcu przenośnika zainstalowane jest urządzenie kontrolujące jakość gotowego materiału, a przy najmniejszym skazie szkło jest wysyłane do stopienia za pomocą nowo przygotowanej mieszanki. Po przejściu kontroli jakości gotowe arkusze o wymaganym formacie są wycinane i wysyłane do magazynu lub do dalszego przetwarzania. Wszystko zależy od celu produktu.
Pozostaje po cięciu ponownie złożony w mieszaninie do przetopienia. Wszystkie odrzucone materiały są tam uruchamiane. Na podstawie tego, jak powstaje szkło, można śmiało powiedzieć, że ta produkcja nie jest wolna od odpadów.
Ze względu na właściwości chemiczne i fizyczne szkło dzieli się według kilku kryteriów:
Nie ma wyraźnej kategoryzacji. Klasyfikacja opiera się na technologii i sposobie wytwarzania szkła. W końcu można uzyskać wielowarstwową powierzchnię z obróbką wzdłuż krawędzi lub produkt o wysokim przepływie światła, z zimnym cięciem. Warto zauważyć, że oddzielnym parametrem jakościowym jest poziom przepuszczalności światła. Brak szkła o poziomie 100%, dla potrzeb gospodarstw domowych wynosi 82%. W zaawansowanych technologicznie produktach: mikroskopy, teleskopy, różne obiektywy i precyzyjne instrumenty - liczba ta przekracza 90%.