This post is also available in: Holenderski Angielski Francuski Niemiecki Włoski Portugalski, Portugalia Hiszpański

Na przestrzeni dziejów ludzka pomysłowość i rozwój technologii pozwoliły naszym przodkom pokonać zdolność do tworzenia szkła około 3 tysiące lat temu. Mimo że nasza nowoczesna technologia pozwala nam tworzyć szkło w znacznie większych ilościach, początkowa receptura i składniki, które zostały udoskonalone w starożytnym Egipcie, Rzymie i Persji, pozostają prawie takie same. W swojej podstawowej strukturze szkło jest wykonane z czystej krzemionki, którą najczęściej można znaleźć w piasku. Ponieważ jednak czysta krzemionka ma bardzo wysoką temperaturę topnienia i nie jest najtrwalszym materiałem, do receptur wprowadzono wiele dodatkowych substancji, aby ją wzmocnić i zmienić wiele jej właściwości, co pomogło szkle stać się jednym z najczęstszych materiałów we współczesnym społeczeństwie.

Oto podstawowe składniki nowoczesnego szkła:

• Czysta krzemionka (SiO2, kwarc stopiony) stanowi 70-74% wagi nowoczesnego szkła. W czasach starożytnych szklarze przygotowywali receptury z ponad 90% czystej krzemionki, ale ponieważ substancja ta ma temperaturę topnienia około 2000 stopni Celsjusza (3,600 ° F), chemik znalazł sposób na obniżenie tej temperatury poprzez wprowadzenie różnych dodatków do mieszanki, w szczególności węglanu sodu. Jedną z najciekawszych cech czystego szkła krzemionkowego jest jego zdolność do blokowania promieniowania UV, czego nie może zrobić nowoczesne szkło krzemionkowe 70-72%.
• Węglan sodu (Na2CO3) stanowi ważny składnik nowoczesnego szkła, który dodaje zarówno cechy pozytywne, jak i negatywne. Z powodzeniem obniża temperaturę topnienia krzemionki do łatwiejszego w zarządzaniu 1200 ° C, ale także sprawia, że szkło jest rozpuszczalne w wodzie.
• Aby zapobiec rozpuszczalności szkła w wodzie i zwiększyć jego strukturę chemiczną, dodaje się wapno (tlenek wapnia, CaO), tlenek magnezu (MgO) i tlenek glinu (Al2O3). Szkło wzbogacone wapnem stanowi ponad 90% szkła, które jest obecnie używane.
• Dodatek tlenku ołowiu, baru i tlenku lantanu może zwiększyć współczynnik załamania światła szkła, czyniąc go bardziej odbijającym i odpowiednim do celów optycznych (okulary i soczewki). Tlenek toru pełnił podobną rolę w przeszłości, ale został wycofany z produkcji ze względu na jego radioaktywność.
• Siarczan sodu, chlorek sodulub tlenek antymonu można dodać, aby zapobiec tworzeniu się pęcherzyków powietrza w mieszaninie szkła.
• Żelazo może wzmocnić zdolność szkła do pochłaniania energii podczerwieni i ciepła. Wykonane w ten sposób szkło można dziś najczęściej znaleźć w projektorach filmowych.
• Tlenek ceru (IV) jest odpowiedzialny za pochłanianie promieniowania UV.
• Tlenek boru jest jednym z głównych składników tzw. szkła Pyrex. Jego zdolność do wzmacniania struktury szkła i ochrony przed rozszerzalnością cieplną, pękaniem i szokiem termicznym sprawia, że doskonale nadaje się do produkcji wielu naczyń kuchennych, komponentów optycznych i butelek z odczynnikami.

Źródło