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.
El vidrio se obtiene por fusión a unos 1.500 °C de arena de sílice (SiO2), carbonato de sodio (Na2CO3) y caliza (CaCO3).
El término "cristal" es utilizado muy frecuentemente como sinónimo de vidrio, aunque es incorrecto en el ámbito científico debido a que el vidrio es un sólido amorfo (sin forma regular o bien determinada) y no un sólido cristalino.
Los recientes estudios sobre este material, afirman que el vidrio es un líquido que cuando se enfría aumenta su viscosidad hasta llegar a parecerse a un sólido.
A una temperatura ambiente es capaz de mantener la forma que haya adquirido antes de enfriar; como el vidrio es líquido, el mismo fluye de forma lenta con el paso del tiempo; como se sabe, los vidrios que se colocaron en las ventanas de las iglesias medievales, la espesura de los vidrios ubicados allí es mayor en su parte inferior que en su parte superior.
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.
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El vidrio ha sido el principal material utilizado como cerramiento de vanos en edificios de muy diversa índole, facilitado por una serie de características inherentes a este material. Los avances técnicos en la industria del vidrio a partir del siglo XIX posibilitaron la fabricación de láminas de mayor tamaño, con mejores propiedades y a precios mucho más competitivos, permitiendo el desarrollo de una auténtica arquitectura en vidrio.
Las propiedades del vidrio común son una función tanto de la naturaleza de las materias primas como de la composición química del producto obtenido. Esta composición química se suele representar en forma de porcentajes en peso de los óxidos más estables a temperatura ambiente de cada uno de los elementos químicos que lo forman. Las composiciones de los vidrios silicatos sódicos más utilizados se sitúan dentro de los límites que se establecen en la tabla adjunta.
| Intervalos de composición frecuentes en los vidrios comunes | ||
| Componente | Desde … % | … hasta % |
| SiO2 | 68,0 | 74,5 |
| Al2O3 | 0,0 | 4,0 |
| Fe2O3 | 0,0 | 0,45 |
| CaO | 9,0 | 14,0 |
| MgO | 0,0 | 4,0 |
| Na2O | 10,0 | 16,0 |
| K2O | 0,0 | 4,0 |
| SO3 | 0,0 | 0,3 |
Muchos estudios –particularmente en la primera mitad del siglo XX– han intentado establecer correlaciones entre lo que se denominó la estructura interna del vidrio –generalmente basada en teorías atómicas– y las propiedades observadas en los vidrios. Producto de estos estudios fueron un conjunto de relaciones, de naturaleza absolutamente empírica, que representan de manera sorprendentemente precisa muchas de esas propiedades mediante relaciones lineales entre el contenido de los elementos químicos que forman un vidrio determinado (expresado bajo la forma del contenido porcentual en peso de sus óxidos más estables) y la magnitud representando dicha propiedad. Curiosamente, las correlaciones con las composiciones expresadas en forma molar o atómica son mucho menos fiables.
| silicato sódico | |||||||
| Composición "tipo" de vidrio de SiO2 | Al2O3 | Fe2O3 | CaO | MgO | Na2O | K2O | SO3 |
| 73,20 | 1,51 | 0,10 | 10,62 | 0,03 | 13,22 | 1,12 | 0,20 |
Los contenidos en MgO, Fe2O3 y SO3 son consecuencia de las impurezas de la caliza, arena y el sulfato sódico, respectivamente.
Reciclaje del vidrio
Depósito público para reciclaje de vidrio. En éste, existen tres divisiones para separar el vidrio según su color: transparente, verde y ámbar.
El vidrio es un material totalmente reciclable y no hay límite en la cantidad de veces que puede ser reprocesado. Al reciclarlo no se pierden las propiedades y se ahorra una cantidad de energía de alrededor del 30% con respecto al vidrio nuevo.
Para su adecuado reciclaje el vidrio es separado y clasificado según su tipo el cual por lo común está asociado a su color, una clasificación general es la que divide a los vidrios en tres grupos: verde, ámbar o café y transparente. El proceso de reciclado luego de la clasificación del vidrio requiere que todo material ajeno sea separado como son tapas metálicas y etiquetas, luego el vidrio es triturado y fundido junto con arena, hidróxido de sodio y caliza para fabricar nuevos productos que tendrán idénticas propiedades con respecto al vidrio fabricado directamente de los recursos naturales. En algunas ciudades del mundo se han implementado programas de reciclaje de vidrio, en ellas pueden encontrarse contenedores especiales para vidrio en lugares públicos.
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 utensillos, que le brindaban al ser humano una mejora en su calidad de vida.
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 co
mbustión en recuperadores hechos de ladrillos de tipo refractorios. 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 almacen
ado 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.
