זכוכית – הבדלי גרסאות
תוכן שנמחק תוכן שנוסף
גל רוזביץ' (שיחה | תרומות) מ ←היסטוריה: קישורים פנימיים |
מ הגהה |
||
שורה 46:
[[קובץ:Samuel and Saidye Bronfman Archaeology WingDSCN5115.JPG|250px|ממוזער|שמאל|פך מזכוכית עשוי בניפוח ועליו כתובת יוונית "אניון עשה אותו". מירושלים מתוארך למאה הראשונה לספירה, [[מוזיאון ישראל]]]]
זכוכית גולמית מתקבלת כתוצאה מחימום רכיבי התערובת בכור היתוך. את הזכוכית הגולמית בדרך כלל מייצרים מחול SiO<sub>2</sub>, סודה Na<sub>2</sub>CO<sub>3</sub>, וסיד CaO.
את כל הרכיבים מערבבים במיכל ערבוב מיוחד ומחממים לטמפרטורה של 1,000°C ומתרחשת הריאקציה הבאה:
Na<sub>2</sub>CO<sub>3</sub> + 2SiO<sub>2</sub> + CaO → Na<sub>2</sub>SiO<sub>3</sub> + CaSiO<sub>3</sub> + CO<sub>2</sub>
שורה 54:
== הרכב זכוכית==
ניתן למיין זכוכיות על פי הרכב ה[[יסודות כימיים|יסודות]] המרכיבים את מבנה ה[[תחמוצת]] כלומר הקשורים לחמצנים מגשרים (יוצרי רשת Network formers או network intermidiates). המשותף לכל הזכוכיות שהמרכיב העיקרי הוא [[סיליקה]], בדרך כלל באחוז גבוה מ-50% מהרכב הזכוכית. {{ש}}
• זכוכית סיליקטית SiO<sub>2</sub> {{ש}}
• אלומוסיליקטית Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>;SiO2 {{ש}}
• [[זכוכית בורוסיליקט|בורוסיליקטית]] B<sub>2</sub>O<sub>3</sub>;SiO<sub>2</sub> {{ש}}
שורה 94:
#:FeO – תחמוצת ברזל – גוון ירוק
#:Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub> – תחמוצת ברזל – גוון חום
#לזכוכית בה הוחלף חלק של סיליקה בתחמוצות בור, יש עמידות רבה לחום וכן עמידות כימית גבוהה. ניתן למצוא כמה סוגי תחמוצות בזכוכית. התחמוצת ממנה בנויה מטריצת הזכוכית (לדוגמה, סיליקה) נקראת:
:*תוסף הנמצא בזכוכית כחלק מהרשת נקרא intermediate.
:*תוסף השובר את רשת הזכוכית נקרא modifier.
שורה 110:
*כאשר היחס חמצן/סיליקון עולה על 2.5-3.0, קשה מאוד לקבל זכוכית ללא שימוש בתנאי הכנה מיוחדים, כגון קירור מהיר.
=== זכוכית קרמית ===
[[קובץ:Glass ceramic cooktop.jpg|שמאל|ממוזער|250px|בזכות עמידות הזכוכית הקרמית לחום, נהוג להשתמש בה כבסיס ל[[כיריים חשמליות]]]]
בניגוד לזכוכית רגילה בעלת מבנה מולקולרי לא מסודר, זכוכית קרמית מכילה גבישים והיא בעלת מבנה דו פאזי: מיקרו-גבישים
השימוש בזכוכית קרמיות החל בשנת 1950 והתגלה על ידי סטוקי (S.D. Stookey). סטוקי גילה במקרה את הזכוכית הקרמית. הוא השאיר בתנור שפעל בטמפרטורה גבוהה תערובת של זכוכית העשויה מ[[ליתיום]] סילקאט וכסף. בחזרתו, מצא סטוקי חומר קרמי לבן במקום "שלולית" של זכוכית מותכת אותה ציפה לראות. הדבר קרה מפני שהכסף היווה מרכז נוקלאציה (מרכז גיבוש), וגרם ליצירת מבנה קריסטלי של הזכוכית.
שורה 125:
על מנת ליצור זכוכית קרמית, יש לחמם זכוכית רגילה, לקרר ולחמם שוב. אך טיפול בחום אינו מספיק. כי צריך להוסיף חומר שיוכל לעשות נוקלאציה ובכך לאפשר את תחילת הגידול הגבישי. במטרה להפוך את הזכוכית לזכוכית קרמית בעלת מבנה קריסטלי, קודם כל יש לטפל בחומר בטמפרטורה של כ-1,000°C, בין שעה לשעתיים במטרה ליצור זכוכית רגילה.
לאחר מכן לוקחים גולות במסה של 25–30 גרם, ושמים על משטח פלטינה. הגולות מחוממות ל-1,500°C במשך 30 דקות, ולאחר 30 דקות מוציאים את הגולות המותכות ומקררים אותן בטמפרטורת החדר. אם יש צורך בהוספת חומרים נוספים לקבלת חומר בעל תכונות רצויות, אז טוחנים את הזכוכית לאבקה, ומוסיפים לה את התוסף הרצוי, ושמים שוב לחימום באותם התנאים, למשך 30 דקות נוספות. התוסף הוא בדרך כלל מלח. המלחים הנפוצים שמוסיפים על מנת ליצור זכוכית במבנה קריסטלי הם: ליתיום פחמתי Li<sub>2</sub>CO3, אלומיניום חמצני Al<sub>2</sub>O3, סידן חמצני CaO וטיטניום אוקסיד TiO<sub>2</sub>.
ניתן לקבל זכוכיות קרמיות עם תכונות שונות בזכות הוספת תוספים שונים וחימום לזמנים שונים. יעילות התוסף נמדדת בהתאם לעובי שכבת הזכוכית הנוצרת- ככל שהשכבה עבה יותר התוסף הוא יותר יעיל. זכוכית ללא תוספים לא יכולה ליצור מבנה קריסטלי מכיוון שאין חומר שיוכל לאפשר את תחילתו של מרכז הגיבוש.
שורה 166:
==== צבע ====
[[צבע]] זכוכית תלוי בדברים הבאים:
# ביכולת של הזכוכית לבלוע אור.
# פיזור [[אורך גל|אורכי הגל]] של האור הנראה.
שורה 177:
# FeO- תחמוצת ברזל - גוון ירוק.
# Fe<sub>2</sub>O3 - תחמוצת ברזל - גוון חום.
# יון ניקל Ni<sup>+2</sup> - כחול סגול או שחור.
# יון כרום Cr<sup>+3</sup> - ירוק כהה.
שימושי הזכוכית הצבעונית הם בעיקר בתחום האומנות.
שורה 212:
* [http://www.tulane.edu/~sanelson/eens211/silicate_structures.htm זכוכית באתר של פרופ' א. נלסון מפקוטלה לחומרי כדור הארץ אוניברסיטת טוליין] {{PDF
}} {{אנגלית}}
* {{סרטונים}} [http://ed.ted.com/lessons/why-is-glass-transparent-mark-miodownik ?Why is glass transparent] סרטון המסביר מדוע הזכוכית שקופה
* {{סרטונים}} [https://youtu.be/A1hx_ih4RWg ניפוח זכוכית, המפוח האנושי], 1938, ארכיון הסרטונים של [[AP]]
<div class="mw-content-ltr">
| |||