Химические свойства стекла.Физические свойства стекла.Способы варки стекла.

Химические свойства стекла.Физические свойства стекла.Способы варки стекла.

Из чего состоит стекло.

Стекло занимает своё, особое место среди прочих твердых веществ имеющих неорганическое происхождение (металл или камень). Благодаря отдельным свойствам, стекло даже приближено к жидкости. Большинство веществ в разных агрегатных состояниях ведут себя по-разному. За водой и льдом наблюдать проще всего. Вода имеет капельно-жидкий вид. Чистая вода ровно при 0°С начинает процесс кристаллизации. Температура затвердения остается нулевой до тех пор, пока вся вода не окажется превращенной в лед. Даже когда мороз достигает — 50° С (Например, в Заполярье), вода подо льдом по прежнему сохраняет температуру 0°С. Лед можно охлаждать дальше только тогда, когда вся вода исчезнет. Как твердое тело, лед имеет кристаллическую структуру. Он состоит из маленьких участков- кристаллов, внутри которых отчетливо наблюдается симметрия. Она распознается на рентгенограммах (рентгеновских снимках). Стекло- другое дело. Кристаллов в нем не найти. Резкого перехода от жидкого состояния к твердому (а также обратно) при какой-то определенной температуре не существует. Т.е. стекломасса (расплавленное стекло) остается твердым в достаточно большом интервале температур. Для примера, примем вязкость воды за единицу. При этом, вязкость расплавленного стекла составит 13500 при 1400°С, оно станет тягучим, а его вязкость превысит вязкость воды в 2 млн. раз. (Так например нагруженная трубка или лист, сделанные из стекла, со временем прогибаются). Если понизить температуру ещё больше, стекло превратится в жидкость с бесконечно высокой степенью вязкости. Диоксид кремния (кремнезем) является главной составляющей стекол. В природе он представлен белым кварцевым песком. При изменении агрегатного состояния (от расплавленного к твердому) диоксид кремния кристаллизуется сравнительно постепенно. Даже при охлаждении ниже температуры затвердения, кварцевый расплав не станет твердым. В отличие от большинства других растворов и жидкостей, которые можно переохладить, кварц под воздействием переохлаждения полностью теряет способность к образованию кристаллов. В этом случае диоксид кремния становится «жидкообразным», что значит «свободным от кристаллов».
Из-за сравнительно высокой температуры плавления, перерабатывать чистый кварц обходилось бы слишком дорого. По этой причине технические стекла. как правило, содержат от 50 до 80% диоксида кремния. В состав таких стекол вводят добавки, такие как известь, глинозем или оксид натрия, для того, чтобы снизить точку плавления. Также добавляются некоторые другие химические вещества, состав которых зависит от тех свойств, которые необходимо придать данному стеклу. Так например знаменитое свинцовое стекло, подвергаемое тщательной шлифовке в процессе изготовления из него ваз или чаш, своим блеском обязано 18% свинца, который присутствуют в составе такого стекла.