ترکیبات سازنده شیشه
اجزای اصلی تشکیل دهنده شیشه
با نگاه به جدول عناصر ، کمتر عنصری را میتوان یافت که از آن شیشه بدست نیاید، ولی سه ماده کربنات دو سود ، سنگ آهک و سیلیس ، مواد اصلی تشکیل دهنده شیشه میباشند. مواد شیشه ساز مورد تایید موسسه استاندارد و تحقیقات صنعتی ایران عبارتند از سیلیس (SiO۲) ، دیاکسید بور (B۲O۳) ، پنتا اکسید فسفر (P۲O۵) که از هر کدام بتنهایی میتوان شیشه تهیه نمود.
گدازآورها
کربنات سدیم (Na۲CO۳) ، کربنات پتاسیم (K۲CO۳) و خرده شیشه ، سیلیکات سدیم و پتاسیم (Na۲SiO۳ , K۲SiO۳) که حاصل ترکیب سیلیس با گدازآورها میباشند، در آب حل میشوند و از شفافیت شیشه به تدریج کم میکنند. به همین علت است که اغلب شیشههای مصرف شده در گلخانه پس از چند سال کدر میشوند و نور از آنها بخوبی عبور نمینماید.
تثبیت کنندهها
برای آنکه مقاومت شیشه را در مقابل آب و هوا ثابت کنیم، باید اکسیدهای دو ظرفیتی باریم ، سرب ، کلسیم ، منیزیم و روی به مخلوط اضافه کنیم که به این عناصر ، ثابت کننده میگویند.
تصفیه کنندهها
موجب کاستن حباب هوای موجود در شیشه میشوند و بر دو نوعند:
- فیزیکی: سولفات سدیم (Na۲SO۴) ، کلرات سدیم (NaClO۳). با ایجاد حبابهای بزرگ حبابهای کوچک را جذب و از شیشه مذاب خارج میکنند.
- شیمیایی: املاح آرسنیک و آنتیموان ترکیباتی ایجاد میکنند که حبابهای کوچک داخل شیشه را از بین میبرند.
تا اینجا به موادی اشاره کردیم که عدم وجودشان ، در مواد اولیه باعث از بین رفتن مرغوبیت کالا میشد. حال به چند ماده دیگر که به نوعی در تولید شیشه سهیم هستند، اشاره میکنیم.
افزودنیها
- استفاده از بوراکس به جای اکسید و کربنات سدیم (گدازآور) که در اثر حرارت به Na۲O و B۲O۳ تجزیه میشود و در واقع بجای هر دو ماده عمل میکند.
- استفاده از نیترات سدیم NaNo۳برای از بین بردن رنگ سبز شیشه (ناشی از اکسید آهن که همراه مواد دیگر وارد کوره میشود).
- استفاده از اکسید منگنز که باعث مقاومت بیشتر در مقابل عوامل جوی و شفافتر شدن شیشه میشود.
- استفاده از اکسید سرب PH۳O۴ , PbO به جای CaO برای ساختن شیشههای مرغوب بلور و کریستال که باعث درخشندگی شیشه میشوند.
- برای ساختن کریستال مرغوب از اکسید نقره استفاده میکنند.
- استفاده از فلدسپار که باعث مقاومت بهتر در مقابل مواد شیمیایی میشود.
- برای اینکه شیشه در برابر اسید فلوئوریدریک هم مقاوم باشد، ترکیباتی از فسفات به آن میافزایند.
- استفاده از خرده شیشه که به ذوب مواد سرعت بیشتری میدهد.
- استفاده از اکسید فلزات برای تهیه شیشههای رنگی.
- اکسید سزیم برای جذب اشعه زیر قرمز و اکسید بر برای ازدیاد مقاومت حرارتی مورد استفاده قرار میگیرند.
دو نمونه از عناصر تشکیل دهنده که عمومیت بیشتری دارند، در زیر ذکر میگردد.
- ترکیبات(۱): اکسید سیلیسیم (SiO۲) در حدود ۷۴ تا ۸۰ درصد و بقیه شامل پراکسید سدیم (NaO۲) تا ۱۵ درصد و اکسید کلسیم ۷ تا ۱۲ درصد اکسید منیزیم ۲ تا ۴ درصد و ۲ درصد هم عناصر دیگر مانند Fe۲O۳ – MnO – Al۲O۳ – TiP۲ – SiO۳.
- ترکیبات (۲): اکسید سیلیسیم (SiO۲) در حدود ۷۳ درصد ، اکسید سدیم ۱۵ درصد ، اکسید کلسیم ۵.۵۵ درصد ، اکسید منیزیم ۳.۶ درصد ، اکسید آلومینیوم ۱.۵ درصد ، اکسید بور (B۲O۳) و اکسید پتاسیم( K۲O) هر کدام ۰.۴ درصد ، اکسید آهن (Fe۲O۳) و اکسید سیلیسیم ۶ ظرفیتی SiO۳ هر کدام ۰.۳ درصد.علاوه بر مواد فوق همیشه مقداری خرده شیشه نیز با این مواد وارد کوره میگردد.
