- Característiques
- Tipus de vidres
- exemples
- sílice vítria
- Vidres de silicat de sòdic
- Propietats de l'vidre
- Reciclatge de l'vidre
- referències
L' estat vitri es dóna en cossos que han experimentat una ràpida ordenació molecular per prendre posicions definides, generalment a causa d'un refredament ràpid. Aquests cossos tenen aspecte sòlid amb determinat grau de duresa i rigidesa, si bé davant l'aplicació de forces externes es deformen en general de forma elàstica.
El vidre, que no s'ha de confondre amb el vidre, s'utilitza en la fabricació de finestres, lents, ampolles, etc. En general compta amb infinitat d'aplicacions, tant per a la vida domèstica com per a la investigació i la tecnologia; d'aquí la seva importància, i la importància de conèixer les propietats i les característiques.
D'altra banda, és important entendre que hi ha diversos tipus de vidres, tant d'origen natural com artificial. Pel que fa a aquests últims, els diferents tipus de vidres sovint responen a diferents necessitats.
Per tant, és possible obtenir vidres que compleixin determinades propietats per cobrir certes necessitats tecnològiques o industrials.
Característiques
Pel que fa a les seves característiques òptiques, aquests cossos vitris són isòtrops (és a dir, les seves propietats físiques no depenen de la direcció) i transparents davant la major part de la radiació visible, d'la mateixa manera que succeeix amb els líquids.
Generalment es considera l'estat vitri com un altre estat de la matèria més enllà dels tres estats habitualment coneguts, com són líquid, gas i sòlid, o altres nous que s'han anat descobrint en les últimes dècades, com el plasma o el condensat Bose- Einstein.
No obstant això, determinats investigadors entenen que l'estat vitri és el resultat d'un líquid subenfriado o líquid amb una viscositat tan elevada que li acaba conferint aspecte sòlid sense que en realitat ho sigui.
Per a aquests investigadors, l'estat vitri no seria un nou estat de la matèria, sinó més aviat una forma diferent en la qual es presenta l'estat líquid.
En última instància, el que sembla que bastant segur és que els cossos en estat vitri no mostren una ordenació interna determinada, contràriament al que succeeix amb els sòlids cristal·lins.
No obstant, també és cert que en moltes ocasions s'aprecia el que s'anomena un desordre ordenat. S'observen certs grups ordenats que s'organitzen espacialment de manera total o parcialment aleatòria.
Tipus de vidres
Com ja s'ha dit anteriorment, el vidre pot tenir origen natural o artificial. Un exemple de cos vitri d'origen natural és l'obsidiana, que es crea per la calor present a l'interior dels volcans.
D'altra banda, són susceptibles d'adquirir estat vitri tant substàncies d'origen orgànic com a substàncies inorgàniques. Algunes d'aquestes substàncies són:
- Diferents elements químics, com Es, Si, Pt-Pd, Au-Si, Cu-Au.
- Diferents òxids, com SiO 2, P 2 O 5, B 2 O 3 i algunes de les seves combinacions.
- Diferents compostos químics, com GESE 2, As 2 S 3, P 2 S 3, PbCl 2, BEF 2, AgI.
- Polímers orgànics, com poliamides, glicols, polietilens o poliestirens i sucres, entre altres.
exemples
D'entre els vidres més comuns que es poden trobar convé destacar els següents:
sílice vítria
La sílice és un òxid de silici, d'entre les quals en general la més coneguda és el quars. En general la sílice és un component fonamental de l'vidre.
Per al cas de l'quars, es pot obtenir un vidre de quars escalfant fins al seu punt de fusió (que és de 1723 ºC) i procedint a refredar-se ràpidament.
El vidre de quars presenta una resistència excel·lent a l'xoc tèrmic i es pot banyar en aigua quan està a l'vermell viu. No obstant això, la seva elevada temperatura de fusió i la seva viscositat dificulten treballar amb aquest.
Aquest vidre de quars s'aplica tant en investigació científica com en multitud d'aplicacions per a la llar.
Vidres de silicat de sòdic
La seva fabricació es deu al fet que ofereix propietats semblants a les de l'vidre de quars, si bé els vidres de silicat sòdic són bastant més econòmics ja que per fabricar-no cal arribar a temperatures tan altes com en el cas dels vidres de quars.
A més de l'sodi, en el procés de fabricació s'afegeixen altres metalls alcalinoterris per dotar el vidre de certes propietats particulars, com ara resistència mecànica, no reactivitat davant els agents químics a temperatura ambiental (especialment enfront de l'aigua), entre d'altres.
Així mateix, amb l'addició d'aquests elements també es busca que conservin la transparència enfront de la llum.
Propietats de l'vidre
En línies generals, les propietats de l'vidre estan relacionades tant amb la natura, com amb les matèries primeres utilitzades en la seva obtenció, com amb la composició química del producte final obtingut.
La composició química s'expressa habitualment com a percentatges en massa dels òxids més estables a temperatura ambiental dels elements químics que el componen.
En qualsevol cas, algunes propietats generals de l'vidre són que no perd les seves propietats òptiques amb el temps, que són fàcilment mal·leable quan estan en procés de fosa, que el seu color depèn dels materials que se li afegeixin en el procés de fusió i que són fàcilment reciclables.
El vidre té la capacitat de reflectir, refractar i transmetre la llum, gràcies a les seves propietats òptiques, sense dispersar. El vidre comú té un índex de refracció de 1,5 el qual es pot ajustar fent servir diferents additius.
De la mateixa manera, el vidre comú és resistent a la corrosió i la seva resistència a la tracció és de 7 megapascals. A més, el color de l'vidre es pot modificar afegint diferents additius.
Reciclatge de l'vidre
Una important avantatge de l'vidre enfront d'altres materials és tant la seva facilitat de reciclatge com la seva il·limitada capacitat de reciclatge, ja que no hi ha límit a la quantitat de vegades que es pot reciclar un mateix material vitri.
A més, en la fabricació de vidre reciclat l'estalvi energètic és de l'ordre de l'30% respecte a el cost energètic que suposa la seva fabricació a partir de les matèries primeres. Aquest estalvi energètic, juntament amb l'estalvi en matèries primeres, fet i fet significa també un important estalvi econòmic.
referències
- Vidre (nd). In Wikipedia. Recuperat el 24 d'abril, 2018, des es.wikipedia.org.
- Sòlid amorf (nd). In Wikipedia. Recuperat el 24 d'abril, 2018, des es.wikipedia.org.
- Glass (nd). In Wikipedia. Recuperat el 24 d'abril, 2018, des en.wikipedia.org.
- Elliot, Sr. (1984). Physics of Amorphous Materials. Longman ltd.
- L'estructura de l'vidre determinada àtom a àtom. Experientia docet. 24 d'abril de 2018. Consultat l'1 de febrer del 2016.
- Turnbull, «Under what conditions can a glass be formed ?,» Contemporary Physics 10: 473-488 (1969)