Ingredientes del vidrio – ¿De qué está hecho el vidrio?
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Durante el curso de la historia, el ingenio humano y el auge de la tecnología permitieron a nuestros antepasados conquistar la capacidad de crear vidrio hace unos 3 mil años. A pesar de que nuestra tecnología moderna nos permite crear vidrio en cantidades mucho mayores, la receta inicial y los ingredientes que se perfeccionaron en el Antiguo Egipto, Roma y Persia siguen siendo casi los mismos. En su estructura básica, el vidrio está hecho de sílice pura que se puede encontrar más comúnmente en la arena. Sin embargo, debido a que la sílice pura tiene una temperatura de fusión muy alta y no es el material más duradero, se introdujeron muchas sustancias adicionales en las recetas para fortalecerla y cambiar muchas de sus propiedades, lo que ayudó al vidrio a convertirse en uno de los materiales más comunes en la sociedad moderna.
Estos son los componentes básicos del vidrio moderno:
- La sílice pura (SiO2, cuarzo fundido) representa el 70-74% del peso del vidrio moderno. En la antigüedad, los trabajadores del vidrio preparaban recetas con más del 90% de sílice pura, pero debido a que esta sustancia tiene un punto de fusión de aproximadamente 2000 grados centígrados (3,600 ° F), el químico encontró una manera de reducir esa temperatura mediante la introducción de varios aditivos en la mezcla, especialmente carbonato de sodio. Una de las características más interesantes del vidrio de sílice puro es su capacidad para bloquear la radiación UV, lo que el vidrio de sílice moderno al 70-72% no puede hacer.
- El carbonato de sodio (Na2CO3) representa un ingrediente importante del vidrio moderno que agrega características positivas y negativas. Reduce con éxito el punto de fusión de la sílice a 1200 ° C más manejables, pero también hace que el vidrio sea soluble en agua.
- Para evitar que el vidrio sea soluble en agua y para aumentar su estructura química, se añade cal (óxido de calcio, CaO), óxido de magnesio (MgO) y óxido de aluminio (Al2O3). El vidrio enriquecido con cal representa más del 90% del vidrio que se utiliza hoy en día.
- La adición de óxido de plomo, bario y óxido de lantano puede aumentar el índice de refracción del vidrio, haciéndolo más reflectante y adecuado para fines ópticos (anteojos y lentes). El óxido de torio desempeñó un papel similar en el pasado, pero fue eliminado gradualmente de la fabricación debido a su radiactividad.
- Se puede agregar sulfato de sodio, clorurode sodio u óxido de antimonio para evitar la creación de burbujas de aire en la mezcla de vidrio.
- El hierro puede fortalecer la capacidad del vidrio para absorber la energía infrarroja y el calor. El vidrio hecho de esa manera se puede encontrar hoy en día más comúnmente en los proyectores de películas.
- El óxido de cerio (IV) es responsable de absorber la radiación UV.
- El óxido de boro es uno de los ingredientes principales en el llamado vidrio Pyrex. Su capacidad para fortalecer la estructura del vidrio y protegerlo de la expansión térmica, el agrietamiento y el choque térmico lo hace perfecto para la producción de muchos utensilios de cocina, componentes ópticos y botellas de reactivos.
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