EL VIDRIO

EL VIDRIO

El vidrio es sin lugar a dudas un material frágil, transparente, pero a su vez duro. Podemos obtener vidrio por fusión de a arena de sílice y carbonato de sodio a unos 1.500ºC; el vidrio no posee una estructura cristalina como sí lo hacen los sólidos metálicos o los cristales minerales, el vidrio es amorfo.

Este fenómenos puede reproducirse al hacer cucuruchos de azúcar quemado y hervido en agua, es verdad que fluye como líquido pero luego el mismo adopta gran solidez cuando se encuentra en una temperatura ambiente sin agruparse en una estructura cristalina, tampoco perdiendo flexibilidad. Manipular el vidrio es una tarea que sólo es posible cuando el mismo está en estado fundido, maleable y caliente, la denominación cristal se emplea de forma frecuente como sinónimo de vidrio, pero este término es incorrecto ,debido a que el vidrio es de tipo amorfo y no es un mineral propiamente dicho.

La historia del vidrio: sus orígenes

El primer uso que se le dio al vidrio se remonta a tiempos muy antiguos, se utilizaba para objetos de bisutería; a éstos objetos se le añadían diversos minerales haciendo así que durante el fundido se obtuvieran cuentas de diferentes colores.
En la Antigua Roma, se dio a luz a la técnica del soplado, la misma permitió a elaboración o creación de decenas de recipientes, e incluso de láminas para ventanas. De todas formas, la técnica seguía siendo muy primitiva, y las láminas de buena calidad tenían que ser confeccionadas en pequeños tamaños.

En la Edad Media, el vidrio, fue muy utilizado en las vidrieras de las catedrales góticas. La industria que se dedicaba a la fabricación del vidrio experimentó un gran cambio a partir del primer cuarto del siglo XIX, esto se debió, gracias al abaratamiento de la producción comercial del mismo. Dicho abaratamiento tuvo lugar gracias a un método ideado por el químico francés Nicolás Leblanc al finalizar el siglo XVIII. A partir de allí, comenzaron a fabricarse vidrios de alta calidad para ser utilizados en instrumentos ópticos; a la vez pudo popularizarse su aplicación haciendo así que proliferasen objetos de usos corrientes tales como: vasos, espejos, botellas, arañas, y otros utensilios, que le brindaban al ser humano una mejora en su calidad de vida.

Actualmente el vidrio es empleado en telecomunicaciones a través de la fibra óptica, y como material para elementos de laboratorio debido a su propiedad de ser un elemento poco reactivo.

El proceso de fabricación del vidrio

El vidrio se origina a través de una compleja mezcla de compuestos vitrificantes tales como, fundentes, sílice, estabilizantes y álcalis; ésta materias primas son llevadas al horno de producción continua a través de una tolva.

El horno es calentado por medio de quemadores de petróleo o gas haciendo que la llama alcance una temperatura suficiente, y es por esto que el aire de combustión en recuperadores hechos de ladrillos de tipo refractarios. El horno cuenta con dos tipos de recuperadores cuyas funciones varían cada veinte minutos: uno logra el calentamiento por contacto con los gases ardientes mientras que el otro otorga el calor almacenado al aire de combustión. Esta mezcla se funde a no menos de 1.500ºC y se traslada hacia la zona en donde será enfriada, cuando se obtiene el vidrio se le brinda la forma por laminación o por otro método.

Por sus características cristalinas debemos afirmar que el vidrio es un material muy higiénico y no tiene ninguna influencia sobre otros compuestos con los que se lo relaciona, este es el caso de los alimentos almacenados en recipientes de vidrio; se degradación química y física le exige un largo tiempo, de todas formas, no contiene sustancias nocivas para el medio ambiente.

En general los vidrios están compuestos por varios silicatos metálicos, presentes en distintas proporciones. En las propiedades más características del vidrio se encuentran: Las propiedades ópticas: Los vidrios comunes son incoloros, transparentes, pero se les comunica coloración sin pérdida de transparencia. Los vidrios translúcidos son semitransparentes, objetos colocados detrás de ellos se aprecian borrosamente. Los vidrios opacos no son transparentes.

Las propiedades mecánicas: Los vidrios son duros pero frágiles, es decir, no son fácilmente rayados por una punta de acero pero no resisten al golpe. Las propiedades térmicas: Cuando se calienta un sólido a la temperatura de fusión pasa el estado líquido. Resistencia a los reactivos químicos: los vidrios resisten a la acción de los reactivos químicos. Solamente les ataca el ácido fluorhídrico. ELABORACIÓN DE VIDRIOS COMUNES: Los vidrios comunes, incoloros y transparentes. Están compuestos por dos silicatos metálicos. Silicato de Sodio Silicato de Calcio Las materias primas necesarias serán: Arenas: que aportan dióxido de silicio Soda SOLVAY: carbonato de sodio rehidratado Piedra caliza: que suministra el carbonato de calcio. Las arenas deben ser blancas, de gran dureza, exentas en lo posible de óxido de hierro. Las arenas amarillentas, con alto porcentaje de óxido de hierro, producen coloraciones verdosas, como la de las botellas. Para abaratar la fabricación se recupera el vidrio de las botellas, envases y otros desechos, seleccionando desperdicios domiciliarios. Clasificados por color y calidad se incorporan a las materias primas con el nombre de cascote de vidrio. Se opera con hornos de cubeta de grandes dimensiones con capacidad para varios miles de toneladas. La llama de un combustible barre la superficie de los sólidos y eleva la temperatura. A unos 1000 o 2000º C se verifican las reacciones antedichas y se obtiene vidrio en estado líquido. Los hornos de cubeta funcionan ininterrumpidamente. Del sector más frío y de menos profundidad, separado del resto por un tabique, se extrae el vidrio elaborado mientras en el extremo opuesto se recargan materias primas. DIFERENTES VARIEDADES DE VIDRIOS. Los vidrios de color se obtienen con sustancias agregadas a las materias primas ordinarias. Vidrios finos. Semicristales o vidrios potasio-cálcicos: son brillantes y más transparentes, resisten bien la acción del agua. Su composición es el silicato de potasio. Por ejemplo: vidrios planos para exteriores, espejos y mueblería. Cristales: son vidrios compuestos por silicato de potasio y de plomo. Las materias primas son arenas seleccionadas, carbonato de potasio y óxido de plomo. Su manufactura, es controlada preparando partidas de menos de 20 toneladas. Las mencionadas materias primas se colocan dentro de crisoles de material refractario, abiertos o cerrados, los que, a su vez, se ubican dentro del horno. Vidrios borosilicatados, tipo pírex (Pyrex): sus materias primas son: Arena. Bórax (tetra borato de sodio), que cuando descompone en caliente da trióxido de boro, un óxido que se comporta como el dióxido de silicio. Aluminio (óxido de aluminio), que actúa como óxido básico. Se los comercializa como “vidrio pírex”, porque pírex fue la primera marca registrada en este rubro. Son indispensables en los laboratorios y en vajilla por su elevada temperatura de ablandamiento: aproximadamente 800º C, su insuperable resistencia les permite soportar enfriamientos bruscos sin ruptura. FELIPE SALAMANCA RODRIUEZ  11ª COD 31