Vi har jo en tendens til å se på hverdagsvarer som enkle saker. Som glass. Men glass er alt annet enn enkelt.

Bildet øverst: Frontrute: Bare glass? Eller avansert teknologi?

Av Stein Bekkevold

Glass er et uorganisk, fast materiale, ofte gjennomsiktig og hardt, sprøtt og tett mot væske og gass. Glass har vi brukt til bruks- og pyntegjenstander siden antikken – romerne var særs ivrige, og glass er fortsatt svært viktig til bygninger, i husholdning, biler og mye annet.

Det lages ved å kjøle ned smeltede råvarer som høyren silika-sand (silisium-dioksid) med (langsom) hastighet som hindrer vekst av synlige krystaller. Resultatet varierer mye i kjemisk sammensetning og fysiske egenskaper.

De fleste har noen egenskaper felles: De har et viskøst (seigt) stadium i avkjøling fra flytende tilstand; de får farge når blandingene smeltes med metalloksider; de er som kaldesvært dårlige ledere av elektrisitet og varme – de er isolatorer; de ​​fleste sprekker lett av slag eller støt og får et typisk kon-koidalt brudd – av alle ting; og påvirkes lite av vanlige løsemidler, men angripes lett av flussyre.

Fysikere påstår at glass egentlig er en ekstremt seigtflytende væske …

Den nye glassplatelinjen hos verdenskjente Pilkington. Der smeltes alle de nøye innveide materialene og flyter ut på et glødende tinnbad mens de glattes på oversiden av gassflammer – prosessen gir et flatt glass som så kuttes. Tykkelse og format bestemmes av endebruken, bil-glass er stort sett 2-3 millimeter tykt.

Tre typer

Glass er ofte av type natronkalksilika, pluss ulike typer spesialglass, det meste er av den første typen. De lages av tre hovedmaterialer – høyren kvartssand (silisiumdioksid, SiO₂), kalkstein (kalsium-karbonat, eller CaCO₃) og natriumkarbonat (Na₂CO₃).

Smeltet og størknet silika er i seg selv et flott glass, men da smeltepunktet til sand (krystallsilika) er over 1700 °C, og det er svært kostbart med så høy varme, er bruken begrenset til områder der de supre egenskapene – kjemisk upåvirkelighet og evne til å tåle brå temperaturendringer – er så viktige at kostnaden tåles. Likevel er produksjonen av silikaglass en viktig industri; det lages i ulike kvaliteter – når vi skal møte optiske krav er råmaterialet bergkrystall i stedet for kvartssand …

Illustrasjonen viser prosessen fra smelting av sand til venstre, ut til at glassplatene er klare, til høyre.

Fluss

For å redusere smeltepunktet til silika, må de bruke flussmiddel; det er poenget med natriumkarbonat (soda), som blir natriumoksid. Med rundt 25 prosent sånt synker smeltepunktet til 850 °C. Men slike glass er lett løselige i vann (vannglass). Tilsetning av kalk (kalsiumoksid eller CaO) fra kalkstein gjør glasset uløselig igjen, men for mye kan gi utfelling av krystallinske faser i noen temperaturområder. Den beste miksen er rundt 75 prosent silika, 10 prosent kalk og 15 prosent soda, men selv dette kan være for lite under mekanisk forming (av frontruter).

Produksjon av frontruter – kurvatur-data og totaldimensjoner sendes fra bilfabrikk til Pilkington som store datapakker.

Kalk ++

Ved produksjon av normalglass brukes ofte 6 prosent kalk og 4 prosent magnesiumoksid (MgO), i flaske-glass gjerne to prosent alumina (Al₂O₃). Andre stoffer tilsettes, noen for å raffinere glasset ved å fjerne bobler fra smeltingen, andre for å forbedre fargen. Sand inneholder alltid jern, som kan gi grønn farge. Ved bruk av selén og koboltoksid sammen med spor av arsenikk-trioksid og natriumnitrat kan de nøytralisere fargen og lage helt hvitt (avfarget) glass.

(Hovedkilde er Encyclopedia Britannica).

Var det bare, bare å lage glass, kanskje?

(Alle illustrasjoner er fra Pilkington.)

Les også: Spar penger – følg håndboka!