شیشه چیست؟
اقلام ساخته شده از شیشه بازیافت شده
عکس: شیشه می تواند برای بازیافت سایر مواد استفاده شود. شیشه اورانیوم دارای رنگ زرد و سبز غیر معمول است و در نور ماوراء بنفش تابانده می شود. این قطعات شیشه ای با استفاده از اورانیوم ضایعات از تمیز کردن کارخانه فرآوری اورانیوم در نزدیکی سینسیناتی، اوهایو، ایالات متحده آمریکا ساخته شده است. تصفیه (تبدیل مواد به شیشه) یکی از راه های به راحتی دفع زباله های هسته ای است. عکس از طرف وزارت انرژی ایالات متحده.
باور کنید یا نه، شیشه از شن و ماسه مایع ساخته شده است. شما می توانید با گرم کردن شن و ماسه معمولی (که اکثرا از دی اکسید سیلیکون ساخته شده است) شیشه ای ایجاد کنید تا آنکه ذوب شود و تبدیل به یک مایع شود. این رخداد در ساحل محلی شما مشاهده نمی شود: شن و ماسه در دمای فوق العاده بالا 1700 درجه سانتی گراد (3090 درجه فارنهایت) ذوب می شود.
هنگامی که شن و ماسه ذوب سرد می شود، آن را به چیزهای زرد خاکستری که شما از آن شروع کردید باز نمی گردانند: آن را تبدیل کامل و به دست آوردن ساختار کاملا متفاوت در داخل است. اما مهم نیست که چقدر شن و ماسه را خنک کنی، آن را هرگز به یک جامد تبدیل نمی شود. در عوض، آن یک نوع مایع یخ زده می شود یا دانشمندان مواد به عنوان یک جامد بی نظیر اشاره می کنند. این مثل عبور از یک جامد و یک مایع با برخی از نظم کریستالی جامد و برخی از تصادفات مولکولی یک مایع است.
شیشه ای چنین مواد محبوبی در خانه های ما است زیرا دارای انواع خاصی از خواص واقعا مفید است. صرفنظر از شفاف بودن، ارزان بودن آن است که هنگام ریختن، مقاوم در برابر حرارت زمانی که تنظیم می شود، از لحاظ شیمیایی مقاوم باشد (به همین دلیل شیشه ای شیشه ای با چیزهایی که در آن قرار داده اید، واکنش نشان نمی دهد)، و می توان آن را بازیافت هر چند بار
شیشه چگونه ساخته می شود؟
شیشه ای با مخلوط کردن و حرارت دادن شن و ماسه، شیشه بازیافتی، کربنات کلسیم و کربنات سدیم ساخته شده است.
آثار هنری: شه سازی ساده شده است: ترکیب و گرمای شن و شیشه بازیافت شده با کربنات کلسیم و کربنات سدیم.
هنگامی که دانشمندان ایالات متحده در سال 1945 یک نمونه اولیه از بمب اتمی در کویری نیومکزیکو را آزمایش کردند، انفجار شن و ماسه را در فاصلۀ نزدیک به ضربه به شیشه تبدیل کرد. خوشبختانه، روش های ساده تر و کمتر شدید برای ساخت شیشه ای وجود دارد اما همه آنها به مقدار زیادی گرما نیاز دارند.
در یک کارخانه شیشه ای تجاری، شن و ماسه مخلوط با شیشه های زباله (از مجموعه بازیافت)، خاکستر سودا (کربنات سدیم) و سنگ آهک (کربنات کلسیم) و در کوره گرم می شود. سودا نقطه ذوب شن و ماسه را کاهش می دهد، که در طول تولید باعث صرفه جویی در انرژی می شود، اما دارای یک نقطه ضعف وحشتناک است: نوعی شیشه ای تولید می کند که در آب حل می شود! سنگ آهک برای جلوگیری از وقوع آن افزوده شده است. محصول نهایی، لیزر سدیم سیلیکا است. این شیشه معمولی است که همه چیز را در اطراف ما می بینیم.
کوزه آشپزی PYREX® ساخته شده از شیشه بوروسیلیکات
عکس: شیشه بوروسیلیکات، مانند این کوره PYREX® (پشت)، می تواند در برابر تغییرات شدید دما، بر خلاف شیشه معمولی (جلو)، که می شکند، مقاومت کند. شیشه شیشه معمولی در جلو بسیار کمی نازک تر و قابل توجهتر سبک تر است. شما همچنین می توانید ببینید که واضح است که شیشه بوروسیلیکات یک رنگ کمی آبدار است (همانطور که اکسید بور است که از آن ساخته شده است).
هنگامی که شن و ماسه ذوب می شود، آن را به قالب می شود برای ساخت بطری، عینک، و ظروف دیگر، و یا “شناور” (ریخته در بالای یک سوپ بزرگ قلع فلزی) برای ساخت صفحات کاملا تخت شیشه ای برای ویندوز. ظروف شیشه ای غیر معمول هنوز گاهی اوقات با “دمیدن” آنها ساخته می شوند. یک “خم” (یکبارون) شیشه ای ریخته شده در اطراف یک لوله باز است که به آرامی چرخانده شده پیچیده شده است. هوا از طریق انتهای باز لوله نفوذ می کند و باعث می شود که شیشه مانند یک بالون منفجر شود. با شست و شوی مهارت و تبدیل، انواع شکل های شگفت انگیز می تواند ساخته شود.
سازندگان شیشه، با توجه به نوع شیشه ای که می خواهند ایجاد کنند، از فرایند کمی متفاوت استفاده می کنند. به طور معمول مواد شیمیایی دیگر برای تغییر ظاهر یا خواص شیشه به پایان می رسد. به عنوان مثال، مواد شیمیایی آهن و کروم بر روی شن و ماسه ریخته شده به شیشه های سبز رنگ شده اضافه می شوند. شیشه ای بوروسیلیکات ضد عفونی (به طور گسترده ای تحت نام تجاری PYREX® به فروش می رسد) با افزودن اکسید بور به مخلوط مذاب ساخته شده است. اضافه کردن اکسید سرب باعث می شود یک شیشه کریستال خوب است که می تواند راحت تر برش. کریستال سرب بریده شده بسیار پررنگ با رنگ روشن می شود چون نور آن را از بین می برد (خم می کند). برخی از انواع خاص شیشه ای با فرآیند تولید متفاوت ساخته می شوند. شیشه ضد گلوله از یک ساندویچ یا ورقه ورقه چند لایه از شیشه و پلاستیک ساخته شده است. شیشه ای که در شیشه های شیشه ای اتومبیل استفاده می شود، شیشه ای سخت را خنک می کند تا بسیار سخت تر شود. شیشه ای رنگی (شیشه ای رنگی) با اضافه کردن ترکیبات فلزی به شیشه در حالی که آن را به صورت مولی ساخته شده است؛ فلزات مختلف بخش های جداگانه شیشه ای را به رنگ های مختلف می دهند.