Jakie są różne surowce do produkcji szkła?
Surowce do produkcji szkła różnią się w zależności od konkretnego rodzaju szkła, ale niektóre z nich są kluczowe dla większości przedsięwzięć szklarskich, a jeden szczególnie znajduje się w prawie każdym typie szkła normalnego. Podczas gdy jeden materiał jest stosowany jako główny składnik prawie wszystkich rodzajów szkła, wiele innych materiałów dodaje się z różnych powodów, takich jak tworzenie szkła o określonej charakterystyce lub w celu obniżenia kosztów lub trudności procesu produkcyjnego. Niezależnie od rodzaju szkła i jego składników, wszystkie materiały są przekształcane w drobny proszek przed przetworzeniem w szkło.
Krzemionka lub dwutlenek krzemu (SiO 2 ), jak wiadomo, jest podstawowym składnikiem większości rodzajów szkła. Czysta krzemionka jest używana do produkcji szkła zwanego stopionym szkłem kwarcowym, ponieważ piasek kwarcowy jest źródłem większości krzemionki. Ten rodzaj szkła jest dość drogi w produkcji, ponieważ wymaga bardzo wysokich temperatur do stopienia i zeszklenia krzemionki. Służy głównie do szkła laboratoryjnego i specjalnych pojemników, które wymagają bardzo wysokiej tolerancji temperaturowej i odporności na rozszerzanie lub kurczenie się w wyniku zmian temperatury.
Najczęstszym rodzajem szkła jest szkło sodowo-wapniowe, w którym około 90% szkła produkowanego na świecie jest tego typu. Szkło sodowo-wapniowe wykorzystuje krzemionkę jako główny składnik, ale do krzemionki dodaje się węglan sodu i tlenki glinu, magnezu i wapnia, przy czym te dodatki zazwyczaj stanowią 25-30% masy szkła. Te dodatki obniżają temperaturę, w której mieszaniny topią się i zeszklone, stając się szkłem.
Szkło ołowiowe jest kolejnym popularnym rodzajem. Wykorzystując jeden z kolejnych najpopularniejszych surowców szklanych, ten rodzaj szkła powstaje przez zastąpienie niektórych lub wszystkich tlenków stosowanych w wapnie sodowanym i innych popularnych rodzajach szkła tlenkiem ołowiu. W rezultacie powstaje gęste, bardzo przezroczyste szkło o ulepszonym rozproszeniu światła i odbiciu, które jest cenione ze względu na swoją jakość i jest stosowane w drobnych zastawach stołowych i obiektach artystycznych.
Inne surowce do szkła można dodawać do bazy krzemionki i mogą one wpływać na fizyczne i chemiczne właściwości szkła. Tymi materiałami są zwykle tlenki metali, takie jak bar, cer, żelazo i lantan. Na przykład tlenek ceru nadaje właściwości absorpcji szkła w ultrafiolecie (UV). Tlenek boru tworzy bardzo twarde, żaroodporne szkło, takie jak te sprzedawane pod marką Pyrex. Stłuczka, która jest szkłem z recyklingu, jest również często stosowana jako surowiec.
Niektóre dodatki zwane środkami klarującymi są często dodawane do szkła, aby zmniejszyć rozmiar i częstotliwość pęcherzyków w szkle. W tym celu stosuje się zwykłą sól kuchenną, siarczan sodu oraz różne związki tlenku i wodorotlenku. Niektóre rodzaje szkła specjalnego zawierają materiały, takie jak fluor i różne tlenki metali i fosforany, szczególnie metali alkalicznych, takich jak wapń, lit i potas.