Vidre

De Viquipèdia
Dreceres ràpides: navegació, cerca
Got de vidre romà de la segona meitat del segle IV, trobat a Colònia

Un vidre és una matèria sòlida aconseguida a partir del refredament d'un líquid evitant-ne la cristal·lització. El vidre comú és una matèria amorfa, relativament dura, químicament inert i biològicament inactiva. El primers homes el consideraven un material semipreciós, ja que tenia una certa semblança amb les pedres precioses a més de la dificultat d'obtenir-lo. Al principi, només servia per a guarniment. A mesura que es va anar coneixent el foc, es va anar ampliant la seva utilització, encara que ara s'està substituint pel plàstic.

En disminuir la temperatura, la densitat i la viscositat d'un líquid augmenten progressivament. Si durant el procés de refredament s'aconsegueix evitar la cristal·lització del material, el líquid adquireix una viscositat suficientment alta per a ser considerat un sòlid. El valor de viscositat en el qual es considera que hi ha la transició líquid-vidre o transició vítria es defineix arbitràriament a 10^{12} Pa·s. El vidre no té doncs una estructura cristal·lina si no que les seves molècules estan ordenades de forma similar a un líquid, és a dir sense ordre a llarg abast.

Els vidres més comuns i utilitzats per la tecnologia humana des de fa milers d'anys són els formats per òxid de silici (SiO_{2}) i òxid de bor (B_{2}O_{3}) com a substàncies principals. Tanmateix, la vitrificació pot aconseguir-se en molts tipus de substàncies incloent compostos iònics, molècules orgàniques (per ex. etanol), metalls, polímers, etc. Les característiques i propietats de l'estat vitri i la transició vítria en les diferents substàncies tenen múltiples aplicacions tècniques, anant des de la producció clàssica d'utensilis domèstics de vidre fins als discs compactes o els pneumàtics d'automòbil. S'estima que la major part de l'aigua existent a l'univers es troba en forma sòlida amorfa, és a dir en estat vitri.

Història del vidre[modifica | modifica el codi]

Ampolla de color

El vidre en l'antiguitat[modifica | modifica el codi]

Els primers objectes de vidre que es van fabricar van ser peces de collar o grans de vidre. És probable que fossin artesans asiàtics els que van establir la manufactura del vidre a Egipte, d'on procedeixen els primers vasos produïts durant el regnat de Tuthmosis III (1504-1450 aC.). La fabricació del vidre va florir a Egipte i Mesopotàmia fins al 1200 aC. i posteriorment va cessar gairebé per complet durant diversos segles. Egipte va produir un vidre clar, que contenia sílice pura; l'acolorien de blau i verd. Durant l'època hel·lenística Egipte es va convertir en el principal proveïdor d'objectes de vidre de les corts reals. Tanmateix, va ser a les costes fenícies on es va desenvolupar l'important descobriment del vidre bufat el segle I aC Durant l'època romana la manufactura del vidre es va estendre per l'Imperi, des de Roma fins a Alemanya.

Estat vitri[modifica | modifica el codi]

Tradicionalment s'ha considerat que la matèria podia presentar-se sota tres formes: la 'sòlida' ', la 'líquida' ' i la 'gasosa' '. Nous mitjans d'investigació de la seva estructura íntima -particularment durant el segle XX han posat al descobert altres formes o estats en els quals la matèria pot presentar-se. Per exemple l'estat mesomorf (una forma líquida amb les seves fases emèctiques, neumàtiques i colestèriques), l'estat de plasma (o estat plasmàtic, propi de gasos ionitzats a temperatures molt altes) o l'estat vítric, entre d'altres.

Els cossos en estat vitri es caracteritzen per presentar un aspecte sòlid amb certa duresa i rigidesa i que davant d'esforços externs moderats es deformen de manera generalment elàstica. Tanmateix, igual com els líquids, aquests cossos són òpticament isòtrops, transparents a la major part de l'espectre electromagnètic de radiació visible. Quan s'estudia la seva estructura interna a través de mitjans com la difracció de raigs X, dóna lloc a bandes de difracció difuses similars a les dels líquids. Si s'escalfen, la seva viscositat va disminuint gradualment -com la major part dels líquids- fins a assolir valors que permeten la seva deformació sota l'acció de la gravetat, i per exemple prendre la forma del recipient que els conté com a verdaders líquids. No obstant això, no presenten un punt clarament marcat de transició entre l'estat sòlid i el líquid o "punt de fusió".

Totes aquestes propietats han portat a alguns investigadors a definir l'estat vitri no com un estat de la matèria diferent, sinó simplement com el d'un líquid subrefredat o líquid amb una viscositat tan alta que li confereix aspecte de sòlid, sense ser-ho. Aquesta hipòtesi implica la consideració de l'estat vitri com un estat metastable a què una energia d'activació suficient de les seves partícules hauria de conduir el seu estat d'equilibri, és a dir, el de sòlid cristal·lí.

Figura 1: Cristall organitzat de SiO2

En suport d'aquesta hipòtesi s'addueix el fet experimental de què, escalfat un cos en estat vitri fins a obtenir un comportament clarament líquid (a una temperatura prou elevada perquè la seva viscositat sigui inferior als 500 poises, per exemple), si es refreda lentament i acuradament, aportant-li alhora l'energia d'activació necessària per a la formació dels primers corpuscles sòlids (sembra de microcristalls, presència de superfícies activadores, catalitzadors de nucleació, etc.) sol solidificar-se donant lloc a la formació de conjunts de verdaders cristalls sòlids.

Tot sembla indicar que els cossos en estat vitri no presenten una ordenació interna determinada, com ocorre amb els sòlids cristal·lins. Tanmateix en molts casos s'observa un desordre ordenat és a dir, la presència de grups ordenats que es distribueixen en l'espai de manera total o parcialment aleatòria.

Això ha conduït diferents investigadors a plantejar diverses teories sobre l'estructura interna de l'estat vitri, tant de tipus geomètric, basades tant en les teories atòmiques com en les de tipus energètic.

Figura 2: SiO2 en estat vitri

Segons la teoria atòmica geomètrica[cal citació], en el silici sòlid cristal·litzat l'àtom de silici es troba envoltat de quatre àtoms d'oxigen situats en els vèrtexs d'un tetràedre cada uns dels quals li uneix als àtoms de silici veïns. Una vista en planta d'aquesta ordenació s'esquematitza a la figura 1, en la qual el quart oxigen seria a sobre del pla de la pàgina. Quan aquest sílici passa a l'estat vitri, l'ordenació tetraèdrica es continua mantenint a nivell individual de cada àtom de silici encara que els enllaços entre àtoms d'oxigen i silici es realitzen en un aparent desordre, que tanmateix manté una organització unitària inicial (vegeu la figura 2).

No obstant això, cap d'aquestes teories no és suficient per explicar el comportament complet dels cossos vitris encara que poden servir per respondre, en casos concrets i ben determinats, a algunes de les preguntes que es plantegen.

Les substàncies susceptibles de presentar un estat vitri poden ser tant de naturalesa inorgànica com a orgànica, entre d'altres:

  • Elements químics: Si, Se, Au-Si, Pt-Pd, Cu-Au.
  • Òxids: SiO_2, B_2O_3, P_2O_5, i algunes de les seves combinacions.

Procés d'obtenció[modifica | modifica el codi]

Els primer materials per obtenir el vidre són potassi, silici i calcària. Per obtenir-lo, s'han de barrejar les matèries primeres, en la proporció adequada. S'hi afegeix vidre ja usat i esmicolat i s'introdueix tot al forn a 1500 graus. Dins del forn, les matèries primeres es fonen i es tornen líquides. Quan la massa es refreda, es torna sòlida, i té les qualitats del vidre. Les tècniques més importants de donar forma al vidre són: el bufat, el premsat i el laminat.

Sílice vítria[modifica | modifica el codi]

El carrer de la Vidrieria al barri del Born de Barcelona.

Es denomina sílice a un òxid de silici de fórmula química SiO2. Es presenta en estat sòlid cristal·lí sota diferents formes enanciotrópiques. Les més conegudes són el quars (la més freqüent i estable a temperatura ambient), la cristobalita i les tridimites. A més d'aquestes formes, s'han arribat a identificar fins a vint-i-dues fases diferents, cada una d'elles estable a partir d'una temperatura perfectament determinada.

Quan s'escalfa el quars lentament, aquest va passant per diferents formes enanciotrópiques fins a abastar el seu punt de fusió a 1723 °C. A aquesta temperatura s'obté un líquid incolor i molt viscós que si es refreda amb relativa rapidesa, es converteix en una substància de naturalesa vítria al què se sol denominar vidre de quars.

Aquest vidre de quars presenta un conjunt de propietats de gran utilitat i d'aplicació en múltiples disciplines: en la investigació científica, tecnològica, en la vida domèstica i en general en tot tipus d'indústria. Es destaquen com a més rellevants les següents:

  1. Gran resistència a l'atac per agents químics, pel que és molt utilitzat com a material de laboratori. Només és atacat, de manera important a temperatura ambient, pel àcid fluorhídric en les seves diferents formes (gasosa o dissolució). A temperatures superiors a 800 °C reacciona a velocitats apreciables amb sals alcalines o alcalinotèrries, en particular amb sals sòdiques, tals com el carbonat o el sulfat sòdic.
  2. Si bé la seva densitat a temperatura ambient és relativament alta (2,2 g/cm3) el seu coeficient de dilatació lineal mitjà|medi a temperatures inferiors als 1000 °C és extremadament petit: se situa en 5,1.10-7 K-1, la qual cosa permet, per exemple, escalfar-lo al vermell|roig i submergir-lo bruscament en aigua, sense que es fracturi. El nombre d'aplicacions que aquesta propietat suscita és elevat.
  3. El seu índex de refracció a la radiació electromagnètica visible és 1,4589, el que el fa apte per a instruments òptics en general.
  4. La seva resistivitat elèctrica és de l'ordre dels 1020 ohm·cm en condicions normals el que el converteix en un dels millors aïllants elèctrics coneguts, amb totes les aplicacions que se'n deriven en la indústria moderna.
  5. La absorció de la radiació electromagnètica del vidre de quars mostra una gran transparència a la llum visible així com a les bandes corresponents a l'espectre ultraviolat, el que el fa especialment apte per a la fabricació de làmpades i altres instruments generadors d'aquest tipus de radiació.

Altres propietats, tanmateix, dificulten la seva elaboració i utilització. En particular, les següents:[cal citació]

Viscositats de la sílice vitri (Segons Brückner)
Temperatura Viscositat
°C μ (poises)
1800 107,21
2000 106,10
2200 105,21
2400 104,50
2600 103,90
2800 103,40
  1. El punt de fusió de la sílice cristal·litzada depèn de la varietat enanciotrópica que es tracti. Per a la varietat estable a partir dels 1470& °C (la cristobalita) aquest és de 1723 °C. Aquestes són temperatures que no poden assolir-se fàcilment, llevat de instal·lacions molt especialitzades. Per aquesta raó, la fabricació del vidre de quars ha estat sempre rara i cara. Industrialment, la seva producció és bastant limitada si se la compara amb altres tipus de vidre.
  2. La seva viscositat en estat vitri presenta una gran variació amb la temperatura, passant de valors superiors a 107 poises (aspecte totalment sòlid) per sota dels 1800 °C, a 103,5 poises a 2758 °C (aspecte pastós i mal·leable).
  3. Les viscositats prenen valors tan summament elevats que s'han d'expressar com a potències de deu. En general, les viscositats dels vidres solen donar-se sota la forma del seu logaritme decimal. Per obtenir el vidre de quars és necessari partir d'un quars cristal·litzat de gran puresa, finament molt, que se sotmet a altes temperatures. El líquid que s'obté presenta gran quantitat de bombolles diminutes d'aire clos entre els grans del quars, que li donen un aspecte lletós, translúcid, al que se sol denominar gres de quars i les aplicacions del qual com a recipient resistent a l'atac químic o als canvis bruscos de temperatura són freqüents. Tanmateix, resulta totalment inútil per a aplicacions en les quals es necessiti una gran transparència (làmpades de raigs UVA, làmpades de quars i òptica en general). Per a aquestes últimes és necessari que durant el procés de fusió es puguin desprendre aquestes bombolles gasoses closes. Perquè aquest despreniment fos efectiu sota la pressió atmosfèrica i a una velocitat aplicable industrialment, és necessari que el líquid presenti una viscositat per sota dels 200 poises, la qual cosa en el cas de la sílice líquida implicaria temperatures de l'ordre dels 3600 °C. A la pràctica per poder desgasar el vidre de sílice es fon el quars a temperatures pròximes als 2000 °C en recipients on es fa el buit, complicant molt la tecnologia de la seva producció i, per tant, encarint el producte.
  4. La resistència a la tracció en estat pur, en condicions normals i amb una superfície perfectament lliure de tota fissura, és d'uns 60 kbar. Aquesta gran resistència (superior a la de l'acer) es veu fortament disminuïda per imperfeccions a la superfície de l'objecte, per petites que aquestes siguin.
  5. El seu mòdul de Young a 25 °C és de 720 kbar i el de torsió 290 kbar. Quan se'l sotmet a un esforç de tracció mecànica a temperatures pròximes a l'ambienti, es comporta com un cos perfectament elàstic amb una funció allargament/esforç lineal, però sense zona pràcticament plàstica propera al seu límit de ruptura. Aquesta propietat, unida a la resistència mecànica a la tracció anteriorment citada, el converteixen en un producte fràgil. En colpejar-lo, o es deforma elàsticament i la seva forma no s'altera o, si se sobrepassa el seu límit d'elasticitat, es fractura.

Silicat sòdic[modifica | modifica el codi]

Les sals més comunes de sodi tenen punts de fusió per sota dels 900 °C. Quan s'escalfa una mescla íntima de quars finament dividit amb una sal d'aquests metalls alcalins, per exemple Na2CO3, a una temperatura superior als 800 °C s'obté inicialment una fusió de la sal alcalina, el líquid del qual envolta als grans de quars, produint-se una sèrie de reaccions que poden englobar-se en el resultant següent:

SiO2 + CO3Na2 \rightarrow SiO3Na2 + CO2\uparrow -5,12 kcal/mol

Aquesta reacció, lleument exotèrmica, desprèn anhídrid carbònic gasós -que bombolleja entre la massa en fusió- i condueix a un primer silicat sòdic, de punt de fusió 1087 °C.

D'acord amb la termodinàmica, la mescla de dues substàncies de punts de fusió diferents presenta un "Punt de Liquidus" que se situa entre els de les dues substàncies en contacte. D'aquesta forma la mescla de la sílice i el silicat sòdic format dóna lloc a un producte de SiO2 i silicats, ja en estat líquid a temperatures que no ultrapassen els 1200 °C, lluny dels més de 2000 °C necessaris per preparar el vidre de quars.

Al producte així obtingut se li dóna correntment el nom genèric de silicat sòdic, si bé amb aquesta denominació s'identifica a un conjunt de productes derivats de la fusió del quars amb sals sòdiques (generalment carbonats) en diferents proporcions d'un i un altre component. Industrialment es preparen silicats sòdics amb proporcions molars de cada component situades entre:[cal citació]

3,90 mols de SiO2 / 1 mol de Na2O y 1,69 mols de SiO2 / 1 mol de Na2O

NOTA: la proporció estequiométrica d'un metasilicat sòdic pur seria de 1 mol de SiO2 / 1 mol de Na2O

Aquests silicats sòdics presenten un aspecte vitri, transparent i molt trencadís. Per assolir una viscositat de l'ordre dels 1000 poises (necessària per al seu emmotllament) es precisen temperatures que, en funció de la seva composició, oscil·len entre els 1220 °C per al silicat més ric en SiO2, i els 900 °C per al més pobre. Són molt solubles en aigua: entre un 35% i un 50% en pes de silicat, segons el contingut en SiO2. La seva falta de rigidesa mecànica i la seva solubilitat en aigua els fan inútils com a substituts del vidre de quars en cap de les seves aplicacions.

Rarament es presenten en la indústria en forma sòlida, sinó sota la forma de dissolució aquosa. La seva solució en aigua s'utilitza com a goma d'enganxar ceràmica molt eficaç o com a matèria primera per a la producció mitjançant hidròlisi de gel de sílice, substància usada com a absorbent de la humitat (torres d'assecatge de gasos, etc.) o com a component de certs productes tals com a pneumàtics per a vehicles i altres aplicacions en la indústria química.

La seva producció es realitza en forns continus de bassa escalfats mitjançant la combustió de derivats del petroli i freqüentment també amb energia elèctrica, a temperatures el més elevades possibles (dins d'una certa rendibilitat) a fi d'augmentar la productivitat del forn. Aquestes temperatures solen situar-se entre els 1400 °C i els 1500 °C.

Vidres de silicat sòdic[modifica | modifica el codi]

A fi d'obtenir un producte amb propietats similars a les del vidre de quars a temperatures assequibles amb mitjans tècnicament rendibles, es produeix un vidre de silicat sòdic a què se li afegeixen altres components que el facin més resistent mecànicament, inert als agents químics a temperatura ambient -molt particularment a l'aigua- i que guardin la seva transparència a la llum, almenys en l'espectre visible.

Aquests components són metalls alcalinoterris, en particular magnesi, calci o bari, a més d'alumini i altres elements en menors quantitats, alguns dels quals apareixen aportats com a impureses per les matèries primeres (cas del ferro, el sofre o d'altres). Les matèries primeres que s'utilitzen per a l'elaboració de vidres d'aquest tipus s'escullen entre aquelles que presentin un menor cost:

  • Per el sodi:
    • Carbonats sòdics naturals (jaciments dels EUA i Àfrica).
    • Carbonat sòdic sintètic, el més utilitzat a Europa.
    • Sulfat sòdic sintètic, subproducte de la indústria química.
    • Nitrat sòdic natural (nitrat de Xile).
    • Clorur sòdic o sal comuna.
      • Aquests tres últims, utilitzats en petites proporcions, a causa del despreniment de gasos contaminants durant l'elaboració del vidre: SOX, NOX, Cl2.
  • Per el calci: Calcàries naturals.
  • Per el magnesi: Dolomites naturals.
  • Per a l'alumini: Feldspats naturals (caolins).
  • Per al bari: Sulfat bàric natural (baritina).

La producció industrial d'aquest tipus de vidres es realitza, igual com en el cas dels silicats sòdics, en forns per a vidre, generalment de bassa, escalfats mitjançant la combustió de derivats del petroli amb suport, en molts casos, d'energia elèctrica a temperatures que oscil·len entre els 1450 °C i els 1600 °C. En aquests forns s'introdueix una barreja en pols lleugerament humitejada (< math>sim</math>5% d'aigua) i prèviament dosificada de les matèries primeres ja esmentades. Aquesta mescla de matèries minerals reacciona (a velocitats apreciables i, evidentment, com més grans millor) per formar el conjunt de silicats que, combinats i barrejats, donaran lloc a aquesta substància a la qual es denomina vidre comú.

Propietats del vidre comú[modifica | modifica el codi]

Les propietats del vidre comú són una funció tant de la naturalesa de les matèries primeres com de la composició química del producte obtingut. Aquesta composició química se sol representar en forma de percentatges en pes dels òxids més estables a temperatura ambient de cada un dels elements químics que el formen. Les composicions dels vidres silicat sòdics més utilitzats se situen dins dels límits que s'estableixen a la taula adjunta.

Intervals de composició freqüents en els vidres comuns
Component Des de ... % ... fins %
SiO2 68,0 74,5
Al2O3 0,0 4,0
Fe2O3 0,0 0,45
CaO 9,0 14,0
MgO 0,0 4,0
Na2O 10,0 16,0
K2O 0,0 4,0
SO3 0,0 0,3

Molts estudis, molt particularment en la primera meitat del segle XX, han intentat establir correlacions entre el que es va denominar l'estructura interna del vidre, generalment basada en teories atòmiques, i les propietats observades en els vidres. Producte d'aquests estudis van ser un conjunt de relacions, de naturalesa absolutament empírica, que representen de manera sorprenentment precisa moltes d'aquestes propietats mitjançant relacions lineals entre el contingut dels elements químics que formen un vidre determinat (expressat sota la forma del contingut percentual en pes dels seus òxids més estables) i la magnitud representant l'esmentada propietat. Curiosament, les correlacions amb les composicions expressades en forma molar o atòmica són molt menys fiables.

Composició "tipus" de vidre de silicat sòdic
SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO Na2O K2O SO3
73,20 1,51 0,10 10,62 0,03 13,22 1,12 0,20

NOTA: En aquest cas, els continguts en MgO, Fe2O3 i SO3 són conseqüència de les impureses de la calcària, sorra i el sulfat sòdic, respectivament.

Coeficients per al càlcul de propietats del vidre
Propietat Valor Unitats Font
Densitat a 25 °C(1) 2,49 g/cm3 Gilard & Dubrul
Coeficient de dilatació lineal a 25 °C(2) 8,72•10-6 °C-1 Wilkelman & Schott
Conductivitat tèrmica a 25 °C 0,002 cal/cm.s.°C Russ
Tensió superficial a 1200 °C 319 dinas/cm Rubenstein
Índex de refracció (a 589,3 nm)(3) 1,52 - Gilard & Dubrul
Mòdul d'elasticitat a 25 °C 719 kbar Appen
Mòdul de Poisson a 25 °C 0,22 - Wilkelman & Schott
Resistència a la tracció a 25 °C(4) \sim (900) bar Wilkelman & Schott
Constant dielèctrica (4.5.188 Hz) 7,3 - Appen & Bresker
Resistència elèctrica a 1100 °C 1,06 Ώ.cm
Resistència elèctrica a 1500 °C 0,51 Ώ.cm
Calor específica a 25 °C 0,20 cal/g/°C Sharp & Ginter[Quan?]
Atacabilitat química DIN 12111(5) 13,52 ml de HCl 0,01N R. Cuartas[Quan?]


  • La viscositat s'expressa a la figura 3(6)[1]
Figura 3: Logaritme de la viscositat segons temperatures (segons R. Cuartas)

L'absorció (o transparència)(7) a la llum dels vidres de silicat sòdic a la zona de l'espectre visible (0,40 a 0,70 ) depèn del seu contingut en elements de transició (Ni i Fe en l'exemple). Tanmateix, tant en l'ultraviolat com en l'infraroig el vidre es comporta pràcticament com un objecte gairebé opac, independentment de qualsevol d'aquests elements.

    • (1) La densitat és una mica més elevada que en el quars fos 2,5 davant 2,2 g/cm3).
    • (2) El coeficient de dilatació tèrmica lineal a temperatura ambient, és notablement més alt que el de la sílice fosa (unes 20 vegades més), pel que els objectes de vidres de silicat sòdic són menys resistents al "xoc tèrmic".
    • (3) El seu índex de refracció és lleugerament gran que el del vidre de quars i pot augmentar-se mitjançant l'ús d'additius.
    • (4) La resistència a la tracció en qualsevol tipus de vidre és una magnitud que depèn extraordinàriament de l'estat de la superfície de l'objecte en qüestió, per la qual cosa la seva quantificació és complexa i poc fiable.
    • (5) La resistència a l'atac químic o físic (dissolució) dels vidres comuns és una funció de la seva composició química fonamentalment. No obstant això, en tots ells aquesta resistència és elevada. Se sol mesurar mitjançant una sèrie de proves tipificades internacionalment. Entre les més usades:
      • DIN 12116
      • DIN 52322
      • DIN 12111
    • L'atacabilitat dels vidres també es modifica mitjançant tractaments superficials: amb SO2, Sn, Ti, i d'altres.
    • (6) Per modelar un vidre és necessària una viscositat que se situa entre 1000 poises i 5000 poises. En el cas de la sílice són necessàries temperatures de més de 2600 °C, en tant que per als vidres comuns n'hi ha prou amb 1200 °C, aproximadament.
    • (7) L'absorció de la llum es veu influïda per l'estructura íntima d'aquestes matèries transparents. En el cas d'una estructura Si-O l'absorció de fotons és baixa, fins i tot per a longituds petites d'ona (transparència als raigs UVA). No és així quan a aquesta senzilla estructura se li afegeixen altres elements (Na, Mg Ca, etc.) que incideixen decisivament en l'absorció a les longituds d'ona petites (menors de 200 nm) i en les infraroges (superiors a 700 nm). D'altra banda la presència a la xarxa vítria d'elements de transició (veure Taula periòdica dels elements) produeix absorcions selectives de radiació visible, el que permet, entre altres coses, acolorir els vidres amb una àmplia gamma de matisos.

Els altres vidres[modifica | modifica el codi]

Per extensió, el nom de vidre s'utilitza també per altres materials amorfs.

Per exemple, les mescles que contenen fluorur de zirconi, bari, lantani i alumini produeixen cristalls de fluorur més transparents en l'ultraviolat i proper a l'infraroig que el vidre de sílice. D'aquesta manera, serveixen per fer els instruments per a aquestes radiacions òptiques.[2]

Moltes lents estan fetes de lents de plàstic, que són polímers basats en carboni, com ara policarbonats.

Cyclotella meneghiniana és una petita espècie de diatomea comú d'aigua dolça

Algunes aliatges de metall poden ser solidificats amb una estructura amorfa gràcies a un refredament molt ràpid, llavors s'anomenen vidres metàl·lics. Es pot, per exemple, projectar metall fos sobre un tambor de coure que gira a alta velocitat. Aquests aliatges s'usen, per exemple, als nuclis dels transformadors. De fet, el seu cicle d'histèresi és molt baix, reduint les pèrdues.

Alguns acers poden solidificar en forma amorfa. A causa de la seva isotropia, tenen interessants propietats no magnètiques que els fan apropiats per a la construcció de submarins furtius. També tenen una alta duresa i una excel·lent resistència a la corrosió.

L'espècie més productora de vidre no és l'home, sinó la família de les diatomees. De fet, aquestes algues són unicel·lulars protegides per una fina capa de vidre i de sorprenents i delicades formes. Són un component del plàncton i la seva massa de vidre és elevada i molt superior a la producció humana. Des de 2008, els científics estan començant a identificar els detalls de la seva síntesi química: parteix dels silicats presents a l'aigua de mar, i ara es comença a aprendre a reproduir en laboratori les reaccions similars.[3] Aquesta producció es fa en les condicions físiques de la química suau, és a dir, que no requereix temperatura o pressió altes.

El principal avantatge del vidre per a la diatomea és no impedir la fotosíntesi en permetre el pas de la llum. Es sintetitza molt ràpidament durant la meiosi.

Reciclatge i reutilització del vidre[modifica | modifica el codi]

Contenidor de recollida de envasos de vidre.

Es calcula[cal citació] que cada persona llença uns 37 kg de vidre cada any. Aquest fet es podria evitar fent la recollida selectiva que permeten els contenidors verds que hi ha a la via pública.

El reciclatge del vidre, comporta uns beneficis ambientals:[cal citació]

  • Disminució del consum d'energia en un 26,6 %.
  • Disminució del volum de residus municipals. El vidre és el 8 % en pes de les nostres deixalles.
  • Disminució de la contaminació atmosfèrica en un 20 % i de les aigües en un 50 %.
  • Estalvi de recursos naturals. Cada Kg. de vidre recollit substitueix 1,2 Kg. de matèries verges.

Hi ha dues maneres d'aprofitar el vidre usat:

Reutilització
Hi ha envasos de vidre retornables que després d'un procés adient de rentat poden ser tornats a utilitzar per a la mateixa finalitat. Una ampolla de vidre pot ser reutilitzada entre 40 i 60 vegades amb una despesa energètica del 5 % de la del reciclatge. Aquesta és la millor opció.
Reciclatge
El vidre és reciclable. El reciclatge consisteix a fondre el vidre vell per fer-ne de nou.

Referències[modifica | modifica el codi]

  1. Coeficients per al càlcul de propietats del vidre (quadre)
  2. El vidre flourat (en francès)
  3. Livage, Jacques. «Le verre biologique inspire les chimistes» (en francès). POUR LA SCIENCE, setembre-2008, p.  [Consulta: 26 de febrer de 2012].

Vegeu també[modifica | modifica el codi]

Enllaços externs[modifica | modifica el codi]