Generalidades del Vidrio
El vidrio es una sustancia amorfa ya que no es ni un solido ni un liquido, sino que se halla en un estado vítreo en el que, aunque las unidades moleculares están dispuestas de forma desordenada, tienen suficiente cohesián para presentar rigidez mecánica.
El vidrio se enfría hasta solidificarse sin que se produzca cristalización; el calentamiento puede devolverle su forma líquida. Suele ser transparente, pero también puede ser traslúcido u opaco. Su color varía según los ingredientes empleados en su fabricación.
Composición y propiedades
El vidrio esta hecho a base de sílice, obtenida a partir de arena, pedernal o cuarzo. Este se funde a temperaturas muy elevadas para formarl el vidrio que conocemos. Como éste tiene un elevado punto de fusión y sufre poca contracción y dilatación con los cambios de temperatura, es adecuado para aparatos de laboratorio y objetos sometidos a choques térmicos. El vidrio es un mal conductor del calor y la electricidad, por lo que resulta práctico para el aislamiento térmico y eléctrico. En la mayoría de ellos, la sílice se combina con otras materias primas en distintas proporciones. Los fundentes alcalinos, por lo general carbonato de sodio o potasio, disminuyen la temperatura de fusión y la viscosidad de la sílice. La piedra caliza o la dolomita (carbonato de calcio y magnesio) actúa como estabilizante. Otros ingredientes, como el plomo o el bórax, proporcionan al vidrio determinadas propiedades físicas.
Tipos de Vidrio
Vidrio soluble y vidrio de sosa y cal
El vidrio de elevado contenido en sosa puede disolverse en agua para formar un líquido viscoso. Este lñiquido se conoce como vidrio soluble y se emplea como barniz ignífugo en ciertos objetos y como sellador. La mayoría del vidrio producido es una composición de sosa y cal empleada para fabricar botellas, cristalerías de mesa, bombillas (focos), vidrios de ventana y vidrios laminados.
Vidrio plomado
El vidrio empleado para cristalerías de mesa de alta calidad y conocido como vidrio cristalino se fabrica con fórmulas de silicato de potasio que contienen óxido de plomo. El vidrio plomado es pesado y refracta más la luz, por lo que resulta apropiado para lentes o prismas y para bisutería. Como el plomo absorbe la radiación de alta energía, el vidrio plomado se emplea en pantallas para proteger al personal de las instalaciones nucleares.
Vidrio de borosilicatos
Este vidrio contiene bórax entre sus ingredientes fundamentales, junto con sílice . Destaca por su durabilidad y resistencia a los ataques químicos y las altas temperaturas, por lo que se utiliza mucho en utensilios de cocina, aparatos de laboratorio y equipos para procesos químicos.
Botellas y recipientes
Las botellas, tarros y otros recipientes de vidrio se fabrican mediante un proceso automático que combina el prensado (para formar el extremo abierto) y el soplado (para formar el cuerpo hueco del recipiente). En una máquina típica para soplar botellas, se deja caer vidrio fundido en un molde estrecho invertido y se presiona con un chorro de aire hacia el extremo inferior del molde, que corresponde al cuello de la botella terminada. Después, un desviador desciende sobre la parte superior del molde, y un chorro de aire que viene desde abajo y pasa por el cuello de la primera forma a la botella. Esta botella a medio formar se sujeta por el cuello, se invierte y se pasa a un segundo molde de acabado, en la que otro chorro de aire le da sus dimensiones finales. En otro tipo de máquina empleado para recipientes de boca ancha, se prensa el vidrio en un molde con un pistón antes de soplarlo en un molde de acabado. Los tarros de poco fondo, como los empleados para cosméticos, son prensados sin más.
Color
Las impurezas de las materias primas afectan al color del vidrio. Para obtener una sustancia clara e incolora, los vidrieros añaden manganeso con el fin de eliminar los efectos de pequeñas cantidades de hierro que producen tonos verdes y pardos. El cristal puede colorearse disolviendo en óxidos metálicos, sulfuros o seleniuros. Otros colorantes se dispersan en forma de partículas microscópicas.
Propiedades físicas
Según su composición, algunos vidrios pueden fundir a temperaturas de sílo 500 grados C; en cambio, otros necesitan 1.650 gradosC. La resistencia a la tracción, que suele estar entre los 3.000 y 5.500 N/cm2, puede llegar a los 70.000 N/cm2 si el vidrio recibe un tratamiento especial. La densidad relativa (densidad con respecto al agua) va de 2 a 8, es decir, el vidrio puede ser más ligero que el aluminio o más pesado que el acero. Las propiedades opticas y eléctricas también son muy variables.
