Výroba skla
- Sklo bylo objeveno kolem roku 3000 př. n. l. v Egyptě. Zpočátku bylo velmi nečisté a bylo používáno na výrobu ozdob (tyčinky, kuličky). Obsahovalo oxid křemičitý, vápník a sodík, jednalo se tedy o vápenato-sodné sklo.
· Technicky vzato je sklo podchlazená tekutina - nemá krystalickou strukturu. Sklo také skutečně teče i když velice pomalu. Můžeme to pozorovat např. na velmi starých okenních tabulkách, které jsou v dolní části měřitelně silnější, než nahoře Velké problémy působí tečení skla v čočkách a zrcadlech obřích optických teleskopů, kde i změny rozměrů v řádu setin milimetru mohou zhoršit optické vlastnosti přístroje.
· V současné době se vyrábí stovky druhů skla pro nejrůznější praktické aplikace, které se liší fyzikálními vlastnostmi i vzhledem. Základní surovinou pro výrobu skloviny je směs, nazývaná sklářský kmen o přibližném složení:
50% písek (křemen - oxid křemičitý)- na jeho čistotě závisí kvalita skla
16% soda (uhličitan sodný)- je používána jako tavivo
12% vápenec (uhličitan vápenatý)- má funkci stabilizátoru a zároveň zabraňuje propustnosti vody ve vrcholné fázi.,
18% odpadní sklo (drcené střepy)- slouží k úspoře základních surovin.
· Čeřící látky - uhličitany- jsou to pomocné suroviny při výrobě skla. Ty se při teplotě tavení rozkládají, uvolňují oxid uhličitý, střebávají mechanické nečistoty a vzduchové bublinky ve sklovině. Jako další čeřící látky se mohou používat soda, potaž nebo uhličitan amonný
· Tato směs se taví při teplotě kolem 1 500 °C a dále zpracovává především na výrobu lahví litím nebo foukáním.
· Chlazení skla se provádí ve speciálních chladících pecích, zpravidla v teplotním intervalu 700 - 400 oC. Jedná se o řízené chlazení, kterým se z výrobku odstraní nebo se zabrání vzniku vnitřního pnutí. Chlazením se může i podstatně zvýšit pevnost skla. Po ochlazení se může sklo povrchově upravovat - brousit, leštit, pískovat, leptat.
Typy skel a jejich využití:
· Nejběžnější skla jsou sodno-vápenatá či draselno-vápenatá. Sodná skla jsou dobře tvárná, užívají se na výrobu tenkostěnných sklenic, vánočních ozdob apod. Skla draselná mají vysoký lesk, jasný vzhled, jsou velmi tvrdá, ale špatně se taví, výrobky z nich mají silnější stěny a dekorují se obvykle rytím či broušením. Křemičité sodno vápenaté sklo: SiO2 - CaO - Na2O
· Přídavkem potaše, uhličitanu draselného se získává tabulové sklo pro výrobu oken, výkladních skříní apod. Sklovina přitom tuhne na vrstvě roztaveného cínu a vzniklé tabule mají zvlášť hladký povrch - plavené sklo. Tabulové sklo je
· Sklo s vyšším obsahem olova se vyznačuje vysokým indexem lomu a je zvláště těžké. Olovnaté sklo se používá pro výrobu lustrů, bižuterie, ozdobných karaf a sklenic.
· Sklo pro výrobu optických přístrojů (čočky, hranoly, optické filtry) obsahuje kromě olova i baryum, zinek a titan.
· Skla borosilikátová mají část sklotvorného SiO2 nahrazenu oxidem boritým. Přísada oxidu hlinitého (boritého) zvyšuje jejich pevnost a zlepšuje zpracovatelnost skloviny. Borosilikátová skla jsou žáruvzdorná a chemicky odolná. Slouží jako sklo laboratorní a varné využívané v domácnostech.
· Chemicky nejjednodušší je křemenné sklo, tavený čistý oxid křemičitý SiO2. Propouští ultrafialové záření, má výbornou chemickou tepelnou odolnost a snese prudké ochlazení, aniž popraská. Vysoká tavicí teplota kolem 1 800 °C a s tím spojená cena křemenného skla omezuje jeho praktické využití na výrobu laboratorních potřeb a speciálních žárovek.
Další druhy skel:
· Český křišťál- vzniká tavením písku s potaší a vápencem. Je tvrdší, hůře tavitelné, lesklé a stálé, takže se hodí pro výrobu chemického a stolního skla.
· Pyrex- Jedná se o průzračné, borosilikáté sklo. Pyrex snáší extrémně vysoké teploty a je chemicky odolný. Výrobky z pyrexu jsou krystalicky průzračné, odolné UV záření a vynikají parametrickou stabilitou. Materiály podobné vlastnostmi pyrexu jsou také Simax a Duran.
· Paní profesorko, omlouvám se, ale o simaxu jsem našla pouze toto..
· Flintové sklo- sodno-olovnaté nebo draselno-olovnaté optické sklo. Dále mezi optická skla patřím korunové sklo (sodno-vápenaté nebo draselno-vápenaté) Obecně mají korunová skla menší index lomu než skla flintová
· Barevné sklo- se získává přidáním oxidů některých kovů (kobaltu - červené, zinku - zelené atd.)
· Neprůstřelné sklo- je sklo s vysokou odolností proti nárazu vystřeleného projektilu (střela, vystřelený objekt). Používá se např. pro okna významných budov nebo automobilů, které chrání před teroristickými útoky a vzdoruje střelám i výbuchům. Neprůstřelná skla bývají vyrobena buď z polykarbonátů, nebo z vrstveného laminovaného skla. Tabule neprůstřelného skla má tloušťku více než 2,5 cm.
Tetraedrická struktura křemičitého sodnovápenatého skla