كيف يتم صناعة الزجاج؟ وكيف يتم صنع الكؤوس وزجاجات عصير الليمون منه؟ إنتاج الزجاج كعمل تجاري: قائمة المعدات، وصف تكنولوجيا التصنيع، الفروق الدقيقة في تنظيم الأعمال كيفية صنع الزجاج من الرمال

يحيط بنا شيء مثل الزجاج في كل مكان: نوافذ المنزل أو السيارة، وأحواض السمك، والأطباق، وأدوات الزينة، والمعوجات والكؤوس في الصناعة والطب، وحتى الساعات. حقائق مثيرة للاهتمام:

• يستغرق الزجاج مليون سنة ليتحلل.
• عند إعادة تدويره، يحتفظ الزجاج بجميع صفاته.
• أثخن لوح زجاجي هو حاجز أحواض السمك في سيدني. سمكها 26 سم.

تتيح تقنيات الإنتاج الحديثة الحصول على زجاج يتمتع بمجموعة واسعة من الخصائص والصفات:

• أُسرَة. يتم استخدامه في الحياة اليومية: الأطباق والنظارات والعناصر الزخرفية.
• اِصطِلاحِيّ. هذا زجاج كثيف للغاية يستخدم في الصناعات الثقيلة.
• بناء. تصنع منه واجهات العرض والزجاج الملون والنوافذ.
• ضد الرصاص. يستخدم لتحسين سلامة المباني والسيارات وغيرها.

اليوم، بالنظر إلى قرص الساعة الصغير، يمكننا أن نفكر: أي الزجاج أفضل: الياقوت أم المعدن؟ يمكننا اختيار مواد ذات ظلال مختلفة لإنهاء نوافذنا: الأزرق أو الأحمر أو الأخضر أو ​​بدون لون على الإطلاق. قم بشراء مزهرية بسيطة باللون الأبيض غير اللامع أو منتج حر مشرق متعدد الألوان من نافخات الزجاج الاحترافية. ومن الغريب لهذه الشعبية أن قلة قليلة من الناس يفكرون في كيفية صنع الزجاج؟ ما هو المطلوب لهذا؟

ما هو الزجاج المصنوع من؟

ليست عملية التصنيع نفسها مثيرة للفضول فحسب، بل أيضًا ما يُصنع منه الزجاج. يتكون الأساس عادةً من ثلاثة مكونات فقط، ولكل منها دوره الخاص في عملية الإنشاء:

• رمل الكوارتز هو الأساس. نقطة انصهارها هي 1700 درجة مئوية.
• مشروب غازي. فهو يساعد على تقليل درجة انصهار الرمل إلى النصف وتبسيط عملية التصنيع بشكل كبير.
• جير. هذا المكون ضروري للعزل المائي. إذا لم يكن الأمر كذلك، فلن نتمكن من وضع الزهور في إناء، فلن نتمكن من شرب الشاي من الزجاج، لأن الماء سوف يذوب ببساطة مثل هذه السبائك.

تعتبر صناعة الزجاج عملية ساخنة إلى حد ما وتتطلب عمالة كثيفة وخطيرة. أولا، يتم خلط جميع المكونات وذوبانها في فرن خاص. بعد أن تتحد حبيبات الرمل مع بعضها البعض، وتتحول إلى كتلة متجانسة، يتم إرسالها إلى الحمام بالقصدير المنصهر (درجة حرارته أعلى من 1000 درجة مئوية). سوف يطفو خليط الزجاج على السطح بسبب اختلاف كثافة المواد. كلما كانت الكتلة أقل في الحاوية الصفيحية، أصبحت العينة أرق. بعد ذلك، يتم تبريد قطع العمل على ناقل خاص.

التاريخ الغريب:

• يعود تاريخ إحدى أقدم جزيئات الزجاج إلى القرن الحادي والعشرين. قبل الميلاد. تم العثور على زجاج رطب أزرق شفاف في جنوب بلاد ما بين النهرين. كما تم ممارسة صناعة الزجاج في سوريا ومصر وفينيقيا.
• لعدة قرون، كان يعتبر الزجاج من البندقية أغلى. أنتج الحرفيون منتجات حساسة وجميلة بشكل غير عادي: الأطباق والمجوهرات والمرايا التي تكلف مبالغ رائعة. لفترة طويلة جدًا، كانت البندقية محتكرة للزجاج، وكانت أسرار الصناعة اليدوية محفوظة بغيرة. في القرن الثالث عشر، تم نقل الإنتاج إلى جزيرة مورانو، ومُنع الحرفيون من تركه تحت وطأة الموت. وعلى الرغم من ذلك، كان صانعو الزجاج طبقة خاصة وغنية ومتميزة. شيء لم يسمع به في ذلك الوقت: بعد أن تزوج من ابنة هذا السيد، انتقل الرجل إلى عائلة زوجته!
• ومن بين الدول الرائدة في الإنتاج اليوم هي الصين، فهي تسيطر على ثلث السوق العالمية. وفي الفترة من القرن الرابع عشر إلى القرن التاسع عشر لم تنتج البلاد الزجاج على الإطلاق.

منذ وجود الزجاج كانت هناك أنواع منه تختلف في اللون. مما يتكون الزجاج الأزرق أو الأخضر أو ​​الأحمر؟ ما الذي يسمح لك بتغيير ظل المادة لإنشاء نافذة أو مزهرية أو منحوتة زجاجية ملونة جميلة؟ الأمر كله يتعلق بإضافة مركبات كيميائية مختلفة، في أغلب الأحيان أكاسيد:

• اللون الأحمر يأتي من إضافة أكسيد الحديد.
• ظلال أرجوانية وبنية (كل هذا يتوقف على الكمية) – النيكل.
• اللون الأصفر الساطع هو اليورانيوم.
• ظلال من اللون الأخضر – الكروم والنحاس.
• الأزرق الغني – الكوبالت.

بالمناسبة، أكسيد آخر - هذه المرة يستخدم أكسيد الألومنيوم لإنتاج زجاج الياقوت للساعات. إنه أمر صعب للغاية، ولا يمكنك ترك خدش عليه إلا بماسة!

الزجاج مادة مثيرة للاهتمام ومدهشة مطلوبة في العديد من جوانب الحياة.

كالعادة، ندعوك لمشاهدة فيديو رائع حول كيفية صناعة الزجاج

ما هو الزجاج المصنوع من؟ سؤال بسيط يهم الكثير من الفضوليين. نحن ندعوك للتعرف على تكوين المادة وخصائصها الرئيسية.

الزجاج: ما هو مصنوع من؟

صناعة الزجاج هي تقنية قديمة. في البداية، كان إنتاج الزجاج عملية معقدة وكثيفة العمالة. لقد قام العلم الحديث بتبسيط الأمر، مما أدى إلى تقليل وقت إنتاج المنتجات بشكل كبير وخفض تكلفتها. مما يتكون الزجاج وكيف يحدث؟

يتم استخدام المكونات التالية للإنتاج:

• رمل الكوارتز. 3/4 الزجاج يتكون من أكسيد السيليكون. تحدد جودة الرمل جودة المادة النهائية. لذلك من المهم أن تكون نظيفة وخالية من الشوائب. تذوب الرمال تحت تأثير درجات الحرارة المرتفعة القياسية، مما يؤدي إلى تغير بنيتها، وتتحول إلى كتلة سائلة.
• مشروب غازي. يعمل كمحفز ذوبان، مما يسمح بتقليل درجة حرارة معالجة رمل الكوارتز.
• جير. يمنح الزجاج القوة واللمعان والصلابة.

بالإضافة إلى هذه المكونات، تتم إضافة سيانيت النيفلين والثالاميت وكبريتات الصوديوم إلى كتلة إنتاج الزجاج.

كيف يتم صناعة الزجاج؟ يتم إذابة المكونات المخلوطة حتى تصبح ناعمة في فرن خاص عند درجة حرارة 1500-1700 درجة مئوية. يتم توزيع الكتلة الناتجة في طبقة متساوية على حاويات تحتوي على القصدير المنصهر. وعندما تبرد المادة، فإنها تتصلب وتتحول إلى طبقة كثيفة. يتم تحميل الورقة الناتجة في ناقل خاص للتحقق من تجانس السمك والقطع إلى قطع قياسية.

وتستخدم أكاسيد الفضة والحديد والنحاس والمعادن الأخرى لتلوين المادة. اللون الأزرق يأتي من أكسيد الكوبالت، والأرجواني من النيكل، والأخضر من البوتاسيوم والزنك. يتم توزيع أيونات المعدن المصهور المضافة إلى الخليط المنصهر بالتساوي وتعطي المادة الظل المطلوب. يتم التحكم في كثافة اللون من خلال كمية الصبغة المضافة، وكذلك سمك الزجاج النهائي.

مما يتكون زجاج الهاتف؟

يستخدم سيليكات الألمنيوم لإنتاج الزجاج الواقي للهواتف الذكية. يتم إنتاجه عن طريق معالجة ثاني أكسيد السيليكون بدرجة حرارة عالية مع إضافة مواد كيميائية خاصة. وتحتوي المادة على أيونات الأكسجين والألومنيوم والسيليكون والصوديوم اللازمة للمرحلة الثانية من الإنتاج.

يتم بعد ذلك معالجة زجاج سيليكات الألومنيوم بأيونات البوتاسيوم. توضع المادة الأولى في حمام ملحي ساخن (400 درجة مئوية)، حيث يحدث تفاعل كيميائي يكسر الروابط الأيونية. تحل أيونات البوتاسيوم محل أيونات الصوديوم في سيليكات الألومنيوم ويتم ضغطها تحت ضغط مرتفع.

ونتيجة لذلك، يتلقى الزجاج طبقة واقية متينة للغاية لا يمتلكها الزجاج المعدني العادي. ومن هنا تأتي المستويات العالية من الموثوقية والقوة ومقاومة التآكل والمتانة. يمكن للزجاج الواقي الموجود على الهاتف أن يتحمل الأحمال الثقيلة مع الحفاظ على سلامة المصفوفة.

مما يتكون زجاج الساعة؟

عند تصنيع الزجاج للساعات، يتم استخدام مواد مختلفة، تختلف في خصائص الأداء وفي طريقة العناية. فيما يلي الأصناف الرئيسية:

• بلاستيك. نعم، نعم، نظارات الساعة مصنوعة من البلاستيك الخفيف والشفاف - زجاج السيليكات. من الصعب كسر هذا الزجاج، ولكن من السهل خدشه. يفقد السطح مظهره الجذاب بسرعة.
• المواد الخام المعدنية. يتم صهر رمل الكوارتز في فرن خاص، ثم تتم إضافة بعض الأكاسيد وتبريدها للحصول على قوام متماسك. تتميز المادة بخصائص بصرية جيدة، ومقاومة للبيئات العدوانية، وسهلة التلميع. ولكن عند تعرضها لأشعة الشمس المباشرة فإنها تنتج الكثير من الوهج. ينكسر بسهولة. تقوم بعض الشركات المصنعة بتغطية نظارات الساعات المعدنية بطبقة واقية صلبة، مما يزيد من مقاومة الأضرار الميكانيكية.
• الياقوت. يتم إنتاج الياقوت الاصطناعي عن طريق معالجة درجة حرارة عالية لأكسيد الألومنيوم المتبلور. يتميز بزيادة القوة ومقاومة التآكل والمتانة. يتحمل ظروف التشغيل القاسية، ولا يخدش حتى عند تعرضه مباشرة للأشياء الحادة. على مقياس موس النسبي، يتمتع الزجاج بصلابة تبلغ 9، وهو في المرتبة الثانية بعد الماس الذي تبلغ صلابته 10. تكلفة زجاج الياقوت أعلى بكثير، ولكن يتم تبريرها من خلال خصائص المستخدم العالية للمادة.

يقدم المصنعون أيضًا نظارات مراقبة مدمجة. القاعدة المعدنية مغطاة بطبقة كثيفة من طلاء الياقوت، مما يحسن خصائص قوة المادة.

الزجاج مادة عملية وشائعة. ولكن حتى الآن، فإن العملية المعقدة والتكنولوجية لإنتاجها تشبه إلى حد ما السحر.

إذا كنت تتساءل من أين يأتي الزجاج، اذهب إلى الشاطئ. يتكون كل الزجاج تقريبًا من الرمل، وهو في الواقع الكوارتز المطحون.

يحتوي الرمل على كمية صغيرة من الحديد. وهو الحديد الذي يعطي الزجاج المصنوع من الرمل العادي لونه الأخضر. يستخدم الصوف الزجاجي السيلينيوم لإنتاج زجاج شفاف عديم اللون تمامًا. يمنح هذا المعدن الزجاج لونًا محمرًا طفيفًا، والذي يقابله لون مخضر، مما يؤدي إلى ظهور الزجاج عديم اللون. (لإنتاج زجاج ذي ألوان أخرى، يضيف نافخو الزجاج مواد أخرى: الكوبالت للون الأزرق الداكن، والمنغنيز للون البنفسجي، والكروم أو الحديد للون الأخضر.)

لصنع الزجاج، يجب إذابة الرمل. من المحتمل أنك مشيت على الرمال الساخنة في يوم مشمس، لذا تعتقد أنه للقيام بذلك يجب تسخينه إلى درجات حرارة عالية جدًا. يذوب مكعب من الثلج عند درجة حرارة حوالي 0 درجة مئوية. ويبدأ الرمل في الذوبان عند درجة حرارة لا تقل عن 1710 درجة مئوية، وهي أعلى بحوالي سبع مرات من درجة الحرارة القصوى لفرننا المعتاد. يتطلب تسخين أي مادة إلى درجة الحرارة هذه الكثير من الطاقة، وبالتالي المال. لهذا السبب، عند إنتاج الزجاج للاحتياجات اليومية، يضيف صانعو الزجاج مادة إلى الرمل تساعد على ذوبان الرمل عند درجات حرارة منخفضة - حوالي 815 درجة مئوية. وهذه المادة عادة ما تكون رماد الصودا.

ومع ذلك، إذا كنت تستخدم فقط خليطًا من الرمل ورماد الصودا عند الذوبان، فيمكنك الحصول على نوع مذهل من الزجاج - الزجاج الذي يذوب في الماء (بصراحة، ليس الخيار الأفضل للنظارات).

لمنع الزجاج من الذوبان، تحتاج إلى إضافة مادة ثالثة. يضيف صانعو الزجاج الحجر الجيري المسحوق إلى الرمل والصودا (ربما تكون قد رأيت هذا الحجر الأبيض الجميل).

ويسمى الزجاج المستخدم عادة لصنع النوافذ والمرايا والنظارات والزجاجات والمصابيح الكهربائية بزجاج سيليكات الصودا والجير. هذا الزجاج متين للغاية، وعندما يذوب يكون من السهل تشكيله بالشكل المطلوب. وبالإضافة إلى الرمل ورماد الصودا والحجر الجيري، يحتوي هذا الخليط (يسميه الخبراء “الخليط”) على بعض أكسيد المغنسيوم، وأكسيد الألومنيوم، وحمض البوريك، بالإضافة إلى مواد تمنع تكون فقاعات الهواء في هذا الخليط.

يتم جمع كل هذه المكونات ويوضع الخليط في فرن عملاق (أكبر هذه الأفران يتسع لحوالي 1,110,000 كجم من الزجاج السائل).

تعمل حرارة الفرن العالية على تسخين الخليط حتى يبدأ في الذوبان ويتحول من الحالة الصلبة إلى السائل اللزج. ويستمر تسخين الزجاج السائل على درجات حرارة عالية حتى تختفي منه جميع الفقاعات والعروق، إذ يجب أن يكون الشيء المصنوع منه شفافاً تماماً. عندما تصبح الكتلة الزجاجية متجانسة ونظيفة، خففي الحرارة وانتظري حتى يتحول الزجاج إلى كتلة لزجة لزجة - مثل القزحية الساخنة. يتم بعد ذلك سكب الزجاج من الفرن إلى آلة الصب حيث يتم سكبه في قوالب وتشكيله.

ومع ذلك، عند إنتاج أشياء مجوفة مثل الزجاجات، يجب نفخ الزجاج مثل البالون. في السابق، كان من الممكن رؤية نفخ الزجاج خلال المعارض والكرنفالات، ولكن الآن يتم عرض هذه العملية غالبًا على شاشة التلفزيون. ربما تكون قد شاهدت نافخات الزجاج التي تنفخ الزجاج الساخن في نهاية الأنبوب لتكوين أشكال مذهلة. ولكن يمكن أيضًا نفخ الزجاج باستخدام الآلات. المبدأ الأساسي لنفخ الزجاج هو النفخ في قطرة زجاجية حتى تتشكل فقاعة هواء في المنتصف، والتي تصبح تجويفًا في القطعة النهائية.

بعد إعطاء الزجاج الشكل المطلوب، ينتظره خطر جديد - يمكن أن يتشقق عند تبريده إلى درجة حرارة الغرفة. ولتجنب ذلك، يحاول الحرفيون التحكم في عملية التبريد عن طريق إخضاع الزجاج المقسى للمعالجة الحرارية. المرحلة الأخيرة من المعالجة هي إزالة قطرات الزجاج الزائدة من مقابض الأكواب أو ألواح التلميع باستخدام مواد كيميائية خاصة تجعلها ناعمة تمامًا.

لا يزال العلماء يناقشون ما إذا كان ينبغي اعتبار الزجاج سائلًا صلبًا أو سائلًا شديد اللزوجة (يشبه الشراب). نظرًا لأن الزجاج الموجود في نوافذ المنازل القديمة يكون أكثر سمكًا في الأسفل وأرق في الأعلى، يزعم البعض أن الزجاج يتقطر بمرور الوقت. ومع ذلك، يمكن القول بأن زجاج النوافذ في السابق لم يكن مصنوعًا بشكل مستقيم تمامًا وكان الناس يقومون ببساطة بإدخاله في الإطارات مع جعل الحافة السميكة لأسفل. حتى الأواني الزجاجية من زمن روما القديمة لا تظهر عليها أي علامات "للسيولة". وبالتالي، فإن مثال زجاج النوافذ القديم لن يساعد في حل مسألة ما إذا كان الزجاج في الواقع سائلًا عالي اللزوجة.

التاريخ كعادته لم يكلف نفسه عناء الحفاظ على أسماء ووجوه هؤلاء الشرفاء الذين قدموا الزجاج للعالم. في الواقع، ليس هناك ما يثير الدهشة في هذا: وفقًا للمؤرخ الروماني بليني الأكبر، كان المكتشفون بحارة فينيقيين. علاوة على ذلك، فإن هذا الاكتشاف، مثل معظم الاكتشافات من نوعه، تم عن طريق الصدفة.

إذا تجاهلنا الأسلوب الراقي واللاتينية القديمة التي كُتب بها "التاريخ الطبيعي" لبليني، فستظهر القصة على النحو التالي. في أحد الأيام، اضطرت سفينة تجارية فينيقية، بعد أن تعرضت لعاصفة قوية، إلى الرسو في خليج صغير. ذهب البحارة المتعبون والمبردون إلى الشاطئ. بدأوا في البحث عن مكان لإشعال النار لطهي بعض الحساء لأنفسهم والتدفئة. كان الشاطئ رمليًا، ولم يكن هناك أي حجارة لوضع المرجل عليها. ثم خطر ببال أحد البحارة أن يقوم بإخراج كتل الصودا من عنبر السفينة التي كانت تنقل للبيع، ووضع غلاية على هذه الكتل.

لذلك، كان البحارة الفينيقيون قد وضعوا مرجلًا من الماء على كتل الصودا هذه. تبين أن الحريق كان ناجحًا للغاية. أكل البحارة بحرارة وناموا. في الصباح، استعدادًا للانطلاق، قام أحدهم بنثر بقايا النار المشتعلة. فجأة لاحظ بعض القطع اللامعة في الرماد. لم تكن تشبه الخشب ولا المعدن ولا الطين ولا الحجر. حتى ذلك الحين، لم ير أي فينيقي مثل هذه القطع الخفيفة الغريبة. وكانت هذه المادة الغامضة الجديدة - بحسب بليني - عبارة عن زجاج: خليط من الرمال الساحلية مع الصودا.

من المرجح أن يتذكر هذه القصة كل من قرأ كتاب التاريخ المدرسي في المدرسة. لسبب ما، هذا الإصدار محبوب من قبل الكثيرين حتى يومنا هذا. ولكن ما مدى معقولية ذلك؟ للأسف، أثبت صانعو الزجاج المعاصرون بشكل مقنع أن المؤرخ القديم كان مخطئًا. أو قال شيئا غير صحيح. ولكن تبقى الحقيقة: من المستحيل لحام الزجاج من الصودا والرمل في لهب النار.

ويبدو أن الافتراض الأكثر واقعية هو أنه، بالصدفة، سقط خليط من الرمل والصودا على الوعاء الفخاري قبل إطلاق النار. ولاحظ الخزاف، الذي أخرج المنتج النهائي من الفرن، وجود طبقة رقيقة لامعة تغطي جوانب الوعاء.

بشكل عام، فيما يتعلق بمن كان محظوظًا بفتح الزجاج، لا يسع المرء إلا أن يخمن ويصدق إما قصة البحارة الفينيقيين، الذين كانوا بشكل عام رجالًا رائعين، أو دعم النسخة المتعلقة بالخزاف المحظوظ واليقظ. أولئك الذين يدرسون تاريخ أصل هذه المادة سوف يتوصلون يومًا ما إلى إجماع فيما يتعلق بالمكان - مصر أو فينيقيا أو بلاد ما بين النهرين أو أفريقيا أو شرق البحر الأبيض المتوسط، وما إلى ذلك - وفيما يتعلق بالوقت - "منذ حوالي 6 آلاف عام"، ولكن يمكن ملاحظة "تزامن الاكتشافات" المميز، والفرق حتى لمئات السنين ليس له أهمية كبيرة، خاصة عندما يمكن تتبع اختلافات كبيرة في الطريقة المعاد بناؤها لصهر الزجاج.

تكنولوجيا تصنيع الزجاج

من برأيك يتفوق على الباقي في مجال صناعة الزجاج القديم؟ هذا صحيح - المصريون القدماء. حتى حوالي 4 آلاف قبل الميلاد. المصريون القدماءلقد قاموا بطهي ما يسمى بـ "القيشاني المصري" من الحجر الصخري أو دقيق الكوارتز الناعم أو الكوارتز الطبيعي الصلب.

هناك رأي مفاده أن العينات الأولى كانت مصنوعة من الحجر الصخري. هذا المعدن هو في تكوينه سيليكات المغنيسيوم، وهو موجود في الطبيعة بكميات كبيرة. تم طلاء المنتجات المقطوعة من قطعة من الحجر الأملس بمزيج مسحوق من المواد الخام المدرجة في تركيبتها للحصول على طلاء زجاجي وحرقها. هذا التزجيج، الذي يتكون تركيبه الكيميائي من سيليكات الصوديوم مع خليط صغير من الكالسيوم، ليس أكثر من زجاج قابل للانصهار، مطلي باللونين الأزرق والأزرق المخضر بالنحاس، وأحيانًا بكمية لا بأس بها من الحديد.

قام صانعو الزجاج المصريون بإذابة الزجاج على نار مفتوحة في أوعية طينية. تم إلقاء القطع الملبدة ساخنة في الماء حيث تشققت. تم طحن الشظايا الناتجة، والتي تسمى فريت، إلى غبار باستخدام أحجار الرحى وصهرها مرة أخرى.

تم استخدام فريتنج كتقنية رئيسية لصناعة الزجاج حتى بعد نهاية العصور الوسطى، ولهذا السبب نجد دائمًا في النقوش القديمة والحفريات الأثرية فرنين - أحدهما للصهر المسبق والآخر لصهر فريتات الزجاج.

درجة حرارة الاختراق المطلوبة هي 1450 درجة مئوية، ودرجة حرارة التشغيل هي 1100-1200 درجة مئوية. كان فرن الصهر في العصور الوسطى ("الكوخ" باللغة التشيكية) عبارة عن قبو منخفض يعمل بالخشب حيث يتم صهر الزجاج في أواني فخارية. تم وضعه فقط من الحجارة والألومينا، ولم يستطع الوقوف لفترة طويلة، لكن إمدادات الحطب لم تكن كافية لفترة طويلة. لذلك، عندما تم قطع الغابة المحيطة بالجوتا، تم نقلها إلى مكان جديد حيث لا يزال هناك الكثير من الغابات.

فرن آخر، متصل عادةً بفرن الصهر، هو فرن التلدين - للتلطيف، حيث يتم تسخين المنتج النهائي تقريبًا إلى درجة تليين الزجاج، ثم يتم تبريده بسرعة، وبالتالي تعويض الضغوط الموجودة في الزجاج (منع التبلور ).

في هذا الشكل، استمر فرن صهر الزجاج حتى نهاية القرن السابع عشر، لكن نقص الحطب أجبر بعض الشجاعة، خاصة في إنجلترا، على التحول إلى الفحم بالفعل في القرن السابع عشر. مع تغيير الوقود، نشأت المزيد من المضايقات: فقد أدى ثاني أكسيد الكبريت المتسرب من الفحم إلى تلوين الزجاج باللون الأصفر. ولتجنب ذلك، بدأ البريطانيون في صهر الزجاج في ما يسمى بالأواني المغطاة.

المعلومات المثيرة للاهتمام هي أن الزجاج، بشكل عام، لم يخضع لأي تغييرات تقريبًا خلال وجوده (الأمثلة الأولى لما أصبح يسمى الزجاج لا تختلف عن زجاج الزجاجة المعروف)، ولكن في هذه الحالة نحن نتحدث حول مادة ومادة ذات أصل معدني وجدت تطبيقًا في الممارسة الحديثة.

تكوين الزجاج

تتمتع السيليكا النقية (SiO2) بنقطة انصهار تبلغ حوالي 2000 درجة، وتستخدم في المقام الأول لصنع الزجاج للأجهزة المتخصصة. عادة، تتم إضافة مادتين أخريين إلى الخليط لتبسيط عملية الإنتاج. أولاً، هي كربونات الصوديوم (Na2CO3)، أو كربونات البوتاسيوم، مما يخفض درجة انصهار المخلوط إلى 1000 درجة. ومع ذلك، فإن هذه المكونات تساهم في إذابة الزجاج في الماء، وهو أمر غير مرغوب فيه للغاية. لذلك، يضاف عنصر آخر إلى الخليط - الجير (أكسيد الكالسيوم، CaO) لجعل التركيبة غير قابلة للذوبان. يحتوي هذا الزجاج على ما يقرب من 70٪ من السيليكا ويسمى زجاج الصودا والجير. تبلغ حصة هذا الزجاج في إجمالي حجم الإنتاج حوالي 90٪.

تماما مثل الجير وكربونات الصوديوم، يتم إضافة مكونات أخرى إلى الزجاج العادي لتغيير خصائصه الفيزيائية. تؤدي إضافة الرصاص إلى الزجاج إلى زيادة معامل انكسار الضوء، مما يزيد من لمعانه بشكل ملحوظ، كما أن إضافة البورون إلى الخليط يغير الخواص الحرارية والكهربائية للزجاج. أعطى أكسيد الثوريوم الزجاج معامل الانكسار العالي والتشتت المنخفض اللازم لإنتاج عدسات عالية الجودة، ولكن بسبب نشاطه الإشعاعي، تم استبداله بأكسيد اللانثانم في المنتجات الحديثة. تستخدم إضافات الحديد في الزجاج لامتصاص الأشعة تحت الحمراء (الحرارة).

تضاف المعادن وأكاسيدها إلى الزجاج لتغيير لونه. على سبيل المثال، يتم إضافة المنغنيز بكميات صغيرة لإعطاء الزجاج صبغة خضراء، أو بتركيزات أعلى لإعطائه لون الجمشت. مثل المنغنيز، يستخدم السيلينيوم بجرعات صغيرة لتغيير لون الزجاج، أو بتركيزات كبيرة لإضفاء لون محمر. التركيزات الصغيرة من الكوبالت تعطي الزجاج لونًا مزرقًا. أكسيد النحاس يعطي الضوء الفيروزي. النيكل حسب التركيز.

بالإضافة إلى الزجاج العادي، هناك العديد من الأصناف ذات القيمة التاريخية والثقافية والفنية. على سبيل المثال، الزجاج التشيكي والمورانو. ولكن عنهم - في المواد التالية. متابعة الأخبار.

يتلامس الناس مع المنتجات الزجاجية كل يوم. الزجاج شيء سحري تقريبًا - شفاف من جهة، وجسم مادي من جهة أخرى. تصبح المادة شفافة عندما تمر الفوتونات (الكمات الضوئية) من خلالها دون أن يتم امتصاصها. ولكن لسبب ما، لا يأتي الجميع بفكرة - كيف وما هو الزجاج المصنوع؟ كيف تعمل هذه العملية؟

حقائق مثيرة للاهتمام:

• سوف يستغرق الزجاج مليون سنة ليتحلل.
• يتم إعادة تدوير الزجاج دون فقدان الجودة.
• أثخن زجاج في العالم هو شاشة 26 سم الموجودة في حوض أسماك سيدني.

ما هو الزجاج المصنوع من؟

لصنع الزجاج، يأخذ الحرفيون: رمل الكوارتز (المكون الرئيسي)؛ جير؛ مشروب غازي؛

أولا، يتم تسخين رمل الكوارتز والصودا والجير في فرن خاص إلى درجة حرارة 1700 درجة فوق الصفر. تتصل حبات الرمل مع بعضها البعض، ثم تتجانس (تتحول إلى مادة متجانسة)، ويخرج منها الغاز. يتم "غمس" الكتلة في القصدير المنصهر عند درجات حرارة أعلى من 1000 درجة، والتي تطفو على السطح بسبب كثافته المنخفضة. كلما كانت الكتلة التي تدخل حوض القصدير أصغر، كلما أصبح الزجاج الذي يخرج أرق.

حقائق مثيرة للاهتمام:

• يعتبر زجاج المورانو الأغلى في العالم. المنتجات المصنوعة منه تكلف ملايين الدولارات. اشتهرت مدينة البندقية منذ العصور القديمة بإنتاج الزجاج عالي الجودة. ومن المعروف بشكل موثوق أنه في القرن الثالث عشر، نقلت حكومة الولاية الإنتاج إلى جزيرة مورانو الكبيرة، وتم منع الحرفيين منعا باتا تركها. العقوبة هي الإعدام. بالإضافة إلى ذلك، تم إغلاق الدخول إلى الجزيرة أيضًا أمام السياح أو غيرهم من سكان البندقية. مثل هذه الإجراءات الصارمة جعلت من الممكن الحفاظ على سر الإنتاج.
• أحد الأمراض العقلية الأكثر إثارة للاهتمام في العصور الوسطى هو "مرض الزجاج". الشخص المصاب بمثل هذا الاضطراب يعتقد أنه مصنوع من الزجاج ويخشى أن ينكسر. عانى الملك الفرنسي شارل السادس من هذا المرض. كان الملك يرتدي دائمًا عدة طبقات من الملابس ويمنع أي شخص من لمس نفسه.

ما هي الوظائف التي تؤديها الصودا والجير في عملية الإنتاج؟

تساعد صودا الخبز على تقليل درجة الانصهار بمقدار مرتين. إذا لم تقم بإضافته، فسيكون من الصعب جدًا إذابة الرمال، وبالتالي ربط حبيبات الرمل الفردية مع بعضها البعض. هناك حاجة إلى الجير حتى تتمكن الكتلة من تحمل الماء. فلو لم يتم تضمينها، لكانت النافذة، على سبيل المثال، قد ذابت مباشرة بعد هطول المطر الأول، وكان الزجاج سينفجر بعد ملامسته للماء.

مواد ذات صلة:

ما هو زجاج البندقية ولماذا اشترى الفنانون البيض؟

حقائق مثيرة للاهتمام:

1. لم تنتج الصين الزجاج لأكثر من 500 عام، من القرن الرابع عشر إلى القرن التاسع عشر. الآن أصبحت الدولة واحدة من الشركات الرائدة في الإنتاج وتسيطر على ثلث سوق الزجاج العالمي.
2. كان عام 1994 عامًا نشطًا جدًا لإعادة تدوير الزجاج في الولايات المتحدة. إذا قمت بوضع جميع المنتجات الزجاجية المعاد تدويرها خلال تلك السنة في سطر واحد، فسوف تحصل على نوع من "الطريق" إلى القمر.

كيف يتم صناعة الزجاج الملون؟

لا يتم إنتاج الزجاج عديم اللون فقط. للحصول على منتج ملون، بالإضافة إلى المكونات الرئيسية، تضاف المركبات الكيميائية إلى فرن الصهر:

1. تعطي أكاسيد الحديد الزجاج لونًا أحمر غنيًا.
2. أكاسيد النيكل – البني والأرجواني (حسب الكمية).
3. للحصول على صبغة صفراء زاهية، أضف أكاسيد اليورانيوم إلى الرمل والصودا والجير.
4. الكروم يجعل الزجاج أخضر اللون.

ما هي الخصائص والخصائص التي يمتلكها الزجاج؟

يتم اختيار نسب المكونات المستخدمة في تصنيع المنتجات الزجاجية حسب الغرض منها. وهي تتميز: الزجاج المنزلي - الذي يستخدم بعد ذلك لصنع الأطباق والنظارات والمجوهرات؛ البناء - نوافذ المتاجر، النوافذ، الزجاج الملون؛