Скло

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.

Скляна пляшка

Скло - сплави різних силікатів з надлишком діоксиду силіцію. Розплавлене скло не відразу твердне при охолодженні, а поступово збільшує свою в'язкість, аж поки не перетвориться в однорідну тверду прозору масу. Скло при твердінні не кристалізується, тому воно не має різко вираженої точки плавлення. Скло розглядають як дуже в'язку переохолоджену рідину.

Звичайне віконне скло і скляний посуд являють собою сплав силікату натрію, силікату кальцію і діоксиду силіцію. Його приблизний склад можна виразити формулою: Na₂O • CaO • 6SiO₂. Вихідними матеріалами для виготовлення скла служить білий кварцовий пісок SiO₂, сода Na₂CO₃ і вапняк або крейда CaCO₃. Суміш цих речовин у відповідних співвідношеннях сплавляють у спеціальних печах. Спочатку при 700—800°С внаслідок взаємодії карбонатів натрію і кальцію з діоксидом силіцію утворюються силікати натрію і кальцію:

Na2CO₃ + SiO₂ = Na₂SiO₃ + CO₂ ↑
CaCO₃ + SiO₂ = CaSiO₃ + CO₂ ↑

При 1200— 1300°С силікати натрію і кальцію з надлишком діоксиду силіцію утворюють сплав

Na₂SiO₃ + CaSiO₃ + 4SiO₂ = Ka₂O•CaO•6SiO₂

Скляну масу в розплавленому стані видержують до повного видалення газів. Разом з тим проводять знебарвлення скла додаванням незначних кількостей діоксиду марганцю MnO₂. Звичайне скло буває забарвлене в зелений колір домішками оксидів заліза які потрапляють разом з піском. Діоксид марганцю надає склу рожевого забарвлення, а зелений і рожевий кольори в сукупності дають білий колір. Після цього скляну масу охолоджують до певного ступеня в'язкості і виготовляють різні вироби. Властивості скла залежать від його хімічного складу. Замінюючи соду на поташ K₂CO₃, одержують тугоплавке скло, з якого виробляють хімічний посуд. Заміняючи Na₂O на K₂O, а CaO на PbO, одержують так зване кришталеве скло, яке має здатність сильно заломлювати світло. Воно йде на виготовлення оптичного скла і художнього посуду. Для одержання кольорового скла до розплавленої маси додають оксиди різних металів. Так, Cr₂O₃ надає склу зеленого забарвлення, MnO₂ — червонувато-лілового, CuO — синього і т. д. Для одержання «молочного скла» до скляної маси додають трохи кріоліту AlF₃ • 3NaF.

Значні переваги перед звичайним склом має кварцове скло, яке складається майже з чистого діоксиду силіцію. Кварцове скло відзначається здатністю пропускати ультрафіолетове проміння і дуже незначним коефіцієнтом теплового розширення. З нього виготовляють спеціальний лабораторний посуд і прилади, які можна нагрівати майже до 1500°С. Кварцове скло витримує різкі зміни температури, його після сильного розжарення можна охолоджувати навіть у холодній воді, і воно не тріскає.

Зі скла виробляють волокно, вату, тканини тощо. Ці матеріали відзначаються, значною механічною міцністю, негорючістю, кислотостійкістю і високими тепло- і електроізоляційними властивостями. Вони мають широке застосування в різних галузях техніки і будівельній справі.