¿Cuáles son las diferentes materias primas para el vidrio?
Las materias primas para el vidrio varían según el tipo específico de vidrio, pero algunas son clave para la mayoría de los esfuerzos de fabricación de vidrio, y una en particular se encuentra en casi todos los tipos de vidrio normal. Si bien se utiliza un material como componente principal de casi todos los tipos de vidrio, se agregan muchos otros materiales por diversos motivos, como la creación de un vidrio con una característica particular o para reducir el costo o la dificultad del proceso de fabricación. Independientemente del tipo de vidrio y sus componentes, todos los materiales se convierten en un polvo fino antes de convertirse en vidrio.
La sílice, o dióxido de silicio (SiO 2 ) como se le conoce, es el componente principal de la mayoría de los tipos de vidrio. La sílice pura se usa para hacer un tipo de vidrio llamado vidrio de cuarzo fundido porque la arena de cuarzo es la fuente de la mayoría de la sílice. Este tipo de vidrio es bastante costoso de fabricar ya que requiere temperaturas muy altas para fundir y vitrificar la sílice. Se utiliza principalmente para vidrio de laboratorio y recipientes especiales que requieren una tolerancia a la temperatura muy alta y resistencia a la expansión o contracción debido a los cambios de temperatura.
El tipo de vidrio más común se llama vidrio de soda-cal, siendo aproximadamente el 90% del vidrio producido en el mundo de este tipo. El vidrio de soda-cal utiliza sílice como su componente principal, pero el carbonato de sodio y los óxidos de aluminio, magnesio y calcio se agregan a la sílice con estos aditivos que típicamente comprenden 25-30% del vidrio en peso. Estas adiciones reducen la temperatura a la cual las mezclas se derriten y vitrifican, convirtiéndose en vidrio.
El vidrio de plomo es otro tipo común. Utilizando una de las siguientes materias primas más comunes para el vidrio, este tipo de vidrio se fabrica reemplazando algunos o todos los óxidos utilizados en la soda-cal y otros tipos de vidrio comunes con óxido de plomo. Esto da como resultado un vidrio denso y muy claro con una mejor dispersión y reflexión de la luz que es apreciada por su calidad y se utiliza en vajilla fina y objetos de arte.
Se pueden agregar otras materias primas para el vidrio a la base de sílice y pueden afectar las propiedades físicas y químicas del vidrio. Estos materiales tienden a ser óxidos metálicos como bario, cerio, hierro y lantano, entre otros. El óxido de cerio, por ejemplo, proporciona propiedades de absorción ultravioleta (UV) de vidrio. El óxido de boro produce vidrio muy duro y resistente al calor como el que se comercializa bajo la marca Pyrex. El cullet, que es vidrio reciclado, a menudo también se usa como materia prima.
Ciertos aditivos llamados agentes de clarificación a menudo se agregan al vidrio para reducir el tamaño y la frecuencia de las burbujas en el vidrio. Para este propósito se utilizan sal de mesa común, sulfato de sodio y diversos compuestos de óxido e hidróxido. Algunos tipos de vidrio especial contienen materiales como flúor y diversos óxidos y fosfatos metálicos, particularmente los de metales alcalinos como calcio, litio y potasio.