Ingredientes para la producción de vidrio. Vidrio: ¿qué es y cómo se produce? Propiedades del vidrio. Método de hacer vidrio usando un tostador.

  • El vidrio tardará un millón de años en descomponerse.
  • El vidrio se recicla sin pérdida de calidad.
  • El cristal más grueso del mundo es la pantalla de 26 cm del Acuario de Sydney.

¿De qué está hecho el vidrio?


Para fabricar vidrio, los artesanos toman: arena de cuarzo (el componente principal); cal; soda;

Primero, se calientan arena de cuarzo, soda y cal en un horno especial a una temperatura de 1700 grados sobre cero. Los granos de arena se combinan entre sí, luego se homogeneizan (se convierten en una sustancia homogénea) y se elimina el gas. La masa se “hunde” en estaño fundido a temperaturas superiores a 1000 grados, que flota en la superficie debido a su menor densidad. Cuanto menor sea la masa que entra en el baño de estaño, más fino será el vaso que sale.

Datos interesantes:

  • El cristal de Murano es considerado el más caro del mundo. Los productos elaborados con él cuestan millones de dólares. Desde la antigüedad, Venecia ha sido famosa por la producción de vidrio de alta calidad. Se sabe con certeza que en el siglo XIII el gobierno estatal trasladó la producción a la gran isla de Murano y a los artesanos se les prohibió terminantemente salir de allí. El castigo es una sentencia de muerte. Además, también se cerró la entrada a la isla a turistas u otros residentes en Venecia. Medidas tan estrictas permitieron mantener el secreto de producción.
  • Una de las enfermedades mentales más interesantes de la Edad Media es la "enfermedad del cristal". Una persona con tal trastorno pensaba que estaba hecha de vidrio y tenía miedo de romperse. El rey francés Carlos VI padecía esta enfermedad. El monarca siempre vestía varias capas de ropa y prohibía a nadie tocarse.

¿Qué funciones desempeñan la soda y la cal en el proceso productivo?


El bicarbonato de sodio ayuda a reducir el punto de fusión 2 veces. Si no lo agrega, será muy difícil derretir la arena y, en consecuencia, conectar los granos de arena individuales entre sí. Se necesita cal para que la masa pueda resistir el agua. Si no se hubiera incluido, la ventana, por ejemplo, se habría disuelto inmediatamente después de la primera lluvia y el cristal habría estallado tras el contacto con el agua.

Materiales relacionados:

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Datos interesantes:

  1. China no produjo vidrio durante más de 500 años, desde el siglo XIV al XIX. Ahora el Estado es uno de los líderes en producción y controla un tercio del mercado mundial del vidrio.
  2. 1994 fue un año muy activo para el reciclaje de vidrio en Estados Unidos. Si pones en una sola línea todos los productos de vidrio reciclados durante ese año, obtendrás una especie de “camino” hacia la Luna.

¿Cómo se fabrica el vidrio coloreado?

No sólo se produce vidrio incoloro. Para obtener un producto coloreado, además de los componentes principales, se añaden al horno de fusión compuestos químicos:

  1. Los óxidos de hierro dan al vidrio un intenso tinte rojo.
  2. Óxidos de níquel: marrón, violeta (según cantidad).
  3. Para obtener un tinte amarillo brillante, agregue óxidos de uranio a arena, soda y cal.
  4. El cromo hace que el vidrio sea verde.

¿Qué características y propiedades tiene el vidrio?

Las proporciones de los componentes para la fabricación de artículos de vidrio se seleccionan en función de su finalidad. Se distinguen: vidrio doméstico, el que luego se utiliza para hacer platos, vasos y joyas; construcción – escaparates, ventanas, vidrieras;

¿Qué es lo que no puedes hacer con tus propias manos hoy en día? Ya sea una artesanía común, un artículo de vestuario, muebles, etc. ¿Cómo hacer vidrio en casa? — Parecería vidrio derretido, no es realista. En el mundo moderno nada es imposible. Lo principal en este asunto es el deseo. Y en este artículo encontrarás un algoritmo detallado paso a paso para una actividad tan entretenida e interesante como es la fabricación de vidrio.

¿Qué se sabe sobre la fabricación de vidrio?

Se sabe por la historia que la fabricación de vidrio es un proceso muy antiguo. ¿Cómo está hecho? El período de tiempo se remonta aproximadamente al período anterior al 2500 a.C. Anteriormente, una ocupación tan rara y valiosa ha sido reemplazada por la producción generalizada de este material.

Los productos de vidrio se encuentran en todas partes. Se utilizan como contenedores, elementos domésticos y decorativos, aislantes, fibras de refuerzo y otros. Los vasos se diferencian únicamente en el material constitutivo utilizado para su fabricación. Pero el proceso en sí es casi el mismo.

Materiales básicos que necesitarás:

  1. el elemento principal es arena de cuarzo (dióxido de silicio);
  2. carbonato de sodio o refresco;
  3. óxido de calcio, también conocido como cal;
  4. horno para fundir vidrio;
  5. otras sales y óxidos que pueden utilizarse adicionalmente de forma individual (óxidos de aluminio, hierro, magnesio, plomo y sales de calcio o sodio);
  6. ropa protectora;
  7. parrilla;
  8. carbón;
  9. moldes y otros elementos para dar forma;
  10. crisol ignífugo.

Métodos para hacer vidrio usando un horno.

La primera forma de soldar vidrio en casa es utilizar una estufa.

Compra de arena de cuarzo:

  • Este material es la base para la producción de vidrio. El vidrio, que no contiene impurezas de hierro, tiene sus ventajas: es ligero. No se puede decir lo mismo del vaso en el que está presente. Olerá a verde.
  • Es importante ponerse una mascarilla antes de empezar a trabajar. La arena de cuarzo es de grano fino y ingresa fácilmente a la cavidad nasal y luego a los pulmones. Esto, a su vez, irritará tu garganta.
  • Puedes adquirir fácilmente arena de cuarzo en una tienda online especializada. Su costo es bajo.

¡Importante! El costo de la cantidad aproximada que se necesitará rondará los 20 USD. e) En el futuro se podrá adquirir hasta una tonelada, cuyo costo aproximado será de 100 USD. e.Esto es si planea trabajar a escala industrial.

  • Sucede que encontrar arena de buena calidad no es tan fácil y contiene más impurezas. No te enojes. En este caso, el dióxido de manganeso vendrá al rescate. Se debe agregar en pequeñas cantidades. Si tu idea es un vidrio con un tinte verdoso, entonces no necesitas hacer nada en absoluto. Deja todo como está.

Adición de carbonato y óxido de calcio:

  • En este caso, el carbonato reduce la temperatura de producción de vidrios industriales. Al mismo tiempo, provoca la corrosión del vidrio con la participación del agua. Para evitar esto, es necesario introducir adicionalmente cal u óxido de calcio en el vidrio.
  • Para la resistencia del vidrio se utilizan óxidos de magnesio o aluminio. Como regla general, estas inclusiones no ocupan un gran porcentaje de la composición del vidrio. La cifra es aproximadamente del 26 al 30 por ciento.

Añadiendo otros elementos químicos:

  • Este método de fabricación de vidrio decorativo en casa requiere el uso de óxido de plomo. Le da brillo al cristal, su baja dureza, lo hace fácil de cortar y le confiere una baja temperatura de formación de fusión.
  • El óxido de lantano se puede encontrar en las lentes de los anteojos. Tiene propiedades refractivas.
  • En cuanto al cristal de plomo, puede contener hasta un 33 por ciento de óxido de plomo.

¡Importante! Cuanto más plomo, más destreza se requiere para dar forma al vidrio fundido. Por esta razón, muchos sopladores de vidrio prefieren una cantidad menor.

  • Las impurezas de hierro en el vidrio de cuarzo le dan un tinte verde. En este caso, se añade óxido de hierro para aumentar el tinte verdoso. Esto también se aplica al óxido de cobre.
  • Se pueden obtener colores amarillo, ámbar e incluso negro utilizando un compuesto de azufre. Todo depende de la cantidad de carbono o hierro añadido a la carga de vidrio.

Principales etapas de la producción de vidrio:

  • Coloque la mezcla en un crisol resistente al calor. Este último debe ser lo más resistente posible a la temperatura que habrá en el horno. Puede variar de 1500 a 2500 grados. Depende de los aditivos.

¡Importante! También hay un requisito importante para el crisol: debe ser tal que se pueda fijar fácilmente con pinzas de metal.

  • Derrita la mezcla hasta obtener una consistencia líquida. En el caso del vidrio de silicato industrial, esto se puede hacer en un horno calentado por gas.

¡Importante! También hay hornos eléctricos, de mufla y de olla. Pueden estar hechos de vidrio especial. Tenga en cuenta que el cuarzo y la arena, que no contienen impurezas adicionales, se vuelven vítreos cuando la temperatura del horno es de 2500 grados Celsius. Si agrega carbonato de sodio al contenido, que es un refresco común, la temperatura bajará a 1500 grados.

  • Controle cuidadosamente la consistencia del vaso. Es importante eliminar todas las burbujas de manera oportuna. Esto se puede lograr revolviendo regularmente hasta que la consistencia sea uniforme. También es necesario agregar uno de los elementos: cloruro de sodio, sulfato de sodio u óxido de antimonio.
  • Dale forma al vaso. Para hacer esto, utilice uno de los siguientes métodos.
  • Lo más sencillo es verter el vidrio fundido en un molde y esperar a que se enfríe. Con este método se crean muchas lentes ópticas. Anteriormente, este era el método utilizado por los egipcios.
  • Coloque el vidrio fundido terminado en un baño que contenga estaño fundido. Este último actúa como sustrato. A continuación, debes soplarlo con nitrógeno comprimido para darle forma o pulirlo. Otra forma es recoger la cantidad necesaria de vidrio en el extremo de un tubo hueco y, girando el tubo, soplarlo.

¡Importante! El vidrio elaborado con este método se llama vidrio flotado. Esto es lo que han estado produciendo desde principios de los años cincuenta.

  • Dejar enfriar el vaso. Es importante colocarlo en un lugar donde no se dañe, no se estropee con el agua, el polvo o, por ejemplo, las hojas. Ten en cuenta que si entra en contacto con objetos fríos se agrietará.
  • El último paso de este método de fabricación de vidrio en casa será el recocido del vidrio. Este método de tratamiento térmico agregará resistencia al material. Al usarlo, se eliminarán todas las fuentes puntuales de tensión que puedan surgir durante el proceso de enfriamiento del vidrio.

¡Importante! Al finalizar este trabajo, se pueden aplicar recubrimientos adicionales al vidrio para aumentar la durabilidad y resistencia. También se puede laminar.

  1. El vidrio sin recocer tiene menos resistencia.
  2. En cuanto a la temperatura para el trabajo de acabado, depende de la composición exacta del vidrio: de 400 a 550 grados Celsius.
  3. La velocidad de enfriamiento del vidrio depende del tamaño. Los objetos de vidrio grandes deben enfriarse lentamente. Las cosas van más rápido con los más pequeños.

Método de hacer vidrio usando un tostador.

La segunda forma de hacer vidrio en casa es con una tostadora de carbón. Veamos también en este caso todo paso a paso.

Equipo para el trabajo

Primero necesitas hacer una estufa. Una parrillada es perfecta para esto. Es importante que se caliente con carbón. En este caso, el calor generado por el carbón cuando se quema se utiliza para fundir arena de cuarzo y convertirla en vidrio. Una vez más, el coste de este material no es demasiado elevado. Están ampliamente disponibles.

¡Importante! Utilice una parrilla de tamaño estándar. Sería mejor si tuviera forma de cúpula. Las principales cualidades que debe tener son la presencia de paredes gruesas y buena resistencia. Si su parrilla tiene un respiradero, generalmente en la parte inferior, es necesario abrirlo.

Sin embargo, este método puede presentar algunos obstáculos menores. Incluso si hay cifras de temperatura muy altas, no siempre es posible derretirlo fácilmente. Para hacer esto, antes de comenzar el proceso, debe agregar cal, bórax o bicarbonato de sodio a la arena. La cantidad de aditivos no debe exceder ⅓-¼ del volumen de arena.

¡Importante! Recuerda que estos aditivos reducen significativamente el punto de fusión de la arena.

Formatear vidrio

Para soplar vidrio, prepare un tubo de metal largo y hueco. Para verter vidrio, necesitas un molde. Debe ser denso y no debe derretirse del vaso caliente. Utilice grafito, por ejemplo.

¡Importante! Al utilizar este método, recuerde que la parrilla se calienta mucho más de lo normal. Es posible que la propia parrilla se derrita. Por lo tanto, al fabricar vidrio con este método, todas las acciones deben realizarse de manera cuidadosa y responsable. La negligencia puede provocar lesiones graves o incluso la muerte.

Medidas de seguridad:

  1. Coloque una gran cantidad de arena y un extintor cerca del área de trabajo.
  2. Todo el trabajo debe realizarse al aire libre.
  3. El suelo debería ser, por ejemplo, de hormigón.
  4. Al cocinar vidrio, manténgase alejado de la parrilla para protegerse y proteger su ropa de las altas temperaturas.
  5. No olvide usar ropa protectora. Esto incluye ropa resistente al fuego, guantes de cocina, un delantal de alta resistencia sobre la ropa y siempre una máscara de soldadura.
  6. También en este método necesitarás una aspiradora. Actuará como un soplador de carbón. Lo posicionamos de la siguiente manera: colocamos el cuerpo a una distancia suficiente. Fijamos la manguera al orificio de ventilación, que se encuentra debajo. Es posible que sea necesario doblarlo para obtener la forma deseada. Puedes fijarlo a una de las patas de la parrilla. La manguera debe estar firmemente asegurada y no moverse.

¡Importante! Si ocurre lo contrario, bajo ningún concepto te acerques, porque hace mucho calor. A continuación, debe apagar la aspiradora y observar la posición de la manguera. Debe apuntar exactamente al orificio de ventilación.

Procedimiento de operación:

  • Coloque carbón en el interior de la parrilla. Es necesario poner dos o incluso tres veces más que para asar carne. Es bueno si se llena casi hasta el borde.

¡Importante! Utilice carbón de leña. Se quema más rápido y mejor que las briquetas.

  • Coloque un recipiente de hierro fundido o crisol con arena en el medio del bol.
  • Examina detenidamente el embalaje del carbón que utilizas. Enciéndelo de manera adecuada. Hay carbón que se enciende solo directamente y hay material para el que se utiliza líquido encendedor. Espere hasta que la llama se extienda uniformemente.
  • Espere hasta que el carbón esté listo para seguir trabajando. La preparación de las brasas se puede determinar por el color. Serán de color naranja.
  • El siguiente paso es encender la aspiradora. Esto es necesario para garantizar que el carbón pase a través del aire.

¡Importante! El carbón expuesto al flujo de aire puede alcanzar temperaturas muy altas. Hasta aproximadamente 1100 grados Celsius. Esto hay que tenerlo en cuenta cuando se encuentre cerca de la estufa. De él pueden aparecer destellos ascendentes.

¿De qué está hecho el vidrio?

  1. Es mejor comprarlo en una tienda y no preocuparse por eso.
  2. ¿De qué está hecho el vidrio?

    Paradójicamente, el VIDRIO es un líquido en estado congelado.
    El componente principal del vidrio, que se encuentra en la mayor cantidad (60-70% del volumen) y determina sus propiedades típicas, es la SÍLICE SiO2 (arena, cuarzo, arenisca de grano fino).
    La sílice se introduce en la composición del vidrio, en forma, por ejemplo, de arena de cuarzo.
    En la fabricación de vidrio, solo se utilizan las variedades MÁS LIMPIAS de arena de cuarzo, en las que la cantidad total de impurezas (impurezas de arcilla, cal, mica) no supera el 2-3%.
    Particularmente indeseable es la presencia de hierro, que, cuando se encuentra en la arena, incluso en pequeñas cantidades, colorea el vidrio con un desagradable color verdoso.

    El vidrio se puede soldar solo con arena sin añadirle otras sustancias, pero para ello se requiere una temperatura muy alta (más de 1700 grados C).
    Los hornos modernos convencionales hechos de ladrillos de arcilla refractaria, que utilizan combustible sólido, líquido o gaseoso, no son adecuados para esto: hay que recurrir a hornos eléctricos, cuyo funcionamiento es muy caro.
    Por lo tanto, para reducir el punto de fusión de la arena, se utilizan diversos aditivos...

  3. Está elaborado a partir de arena a alta temperatura y cierta presión.
  4. Para fabricar vidrio, los artesanos toman: arena de cuarzo (el componente principal); cal; soda; Cómo se fabrica el vidrio En primer lugar, se calienta arena de cuarzo, sosa y cal en un horno especial a una temperatura de 1700 grados sobre cero. Los granos de arena se combinan entre sí, luego se homogeneizan (se convierten en una sustancia homogénea) y se elimina el gas. La masa se sumerge en estaño fundido a una temperatura superior a 1000 grados, que flota en la superficie debido a su menor densidad. Cuanto más fina es la masa que entra en el baño de estaño, más fino es el vidrio que sale. Fabricación de vidrio El toque final es el enfriamiento gradual.

    El bicarbonato de sodio ayuda a reducir el punto de fusión 2 veces. Si no lo agrega, será muy difícil derretir la arena y, en consecuencia, conectar los granos de arena individuales entre sí. Se necesita cal para que la masa pueda resistir el agua.

  5. Arena de cuarzo, cal y soda.
  6. Bueno, en realidad está hecho de arena de cuarzo.
  7. El vidrio se produce fundiendo una mezcla de arena y otros componentes minerales, lo que depende de la marca del vidrio. Por ejemplo, el cristal, que se utiliza para fabricar artículos decorativos, contiene cantidades importantes de plomo. Cuando se funde arena de cuarzo pura, se obtiene vidrio de cuarzo: es muy refractario y viscoso en la masa fundida, por lo que ni siquiera se vuelve transparente debido a las burbujas de aire que quedan en él. Tiene un pequeño coeficiente de expansión térmica: si lo calientas hasta que esté rojo y lo pones en agua, no se agrietará. Se utiliza en la fabricación de cristalería de laboratorio, elementos calefactores de vidrio para laboratorios e industrias, etc. Para obtener vidrio de cuarzo óptico que transmite luz ultravioleta, se funde cristal de roca; es lo mismo que arena de cuarzo, SiO2 puro, pero cristalino grueso. , lo cual es raro en la naturaleza.

    A la respuesta de Vasilchenko. Anteriormente, el vidrio de uranio se fabricaba para hacer platos decorativos: un increíble color verde amarillento; sus productos se pueden ver en Moscú, en el Museo Kuskovo. Con el descubrimiento de la radiactividad, se detuvo la producción de dicho vidrio.
    Para protegerse contra la radiación radiactiva, se utilizan pantallas de vidrio con plomo: contiene incluso más plomo que el cristal decorativo y tiene un tinte amarillento. Los tubos de imagen para monitores están hechos del mismo vidrio para proteger al usuario de PC del flujo de electrones del "cañón de electrones" del tubo de imagen.

  8. El vidrio común contiene aproximadamente un 70% de dióxido de silicio, que se encuentra en la misma forma en el cuarzo y en su forma policristalina, la arena. composición de vidrio

    La sílice pura (SiO2) tiene un punto de fusión de aproximadamente 2000 grados y se utiliza principalmente para fabricar vidrio para dispositivos especiales. Normalmente, se añaden dos sustancias más a la mezcla para simplificar el proceso de producción. En primer lugar, se trata de carbonato de sodio (Na2CO3) o carbonato de potasio, que reduce el punto de fusión de la mezcla a 1000 grados. Sin embargo, estos componentes contribuyen a la disolución del vidrio en agua, lo cual es extremadamente indeseable. Por lo tanto, se añade a la mezcla otro componente, cal (óxido de calcio, CaO), para hacer la composición insoluble. Este vidrio contiene aproximadamente un 70% de sílice y se llama vidrio sodocálcico. La proporción de este tipo de vidrio en el volumen total de producción es aproximadamente del 90%.

    Al igual que la cal y el carbonato de sodio, al vidrio normal se le añaden otros componentes para cambiar sus propiedades físicas. Agregar plomo al vidrio aumenta el índice de refracción de la luz y aumenta notablemente el brillo, y agregar boro a la mezcla cambia las propiedades térmicas y eléctricas del vidrio. El óxido de torio proporcionó al vidrio el alto índice de refracción y la baja dispersión necesarios para la producción de lentes de alta calidad, pero debido a su radiactividad, fue reemplazado por el óxido de lantano en los productos modernos. Los aditivos de hierro en el vidrio se utilizan para absorber la radiación infrarroja (calor).

    Se añaden metales y sus óxidos al vidrio para cambiar su color. Por ejemplo, se añade manganeso en pequeñas cantidades para darle al vidrio un tinte verde o, en concentraciones más altas, el color de la amatista. Al igual que el manganeso, el selenio se utiliza en pequeñas dosis para decolorar el vidrio o en grandes concentraciones para impartir un color rojizo. Pequeñas concentraciones de cobalto dan al vidrio un tinte azulado. El óxido de cobre da una luz turquesa. El níquel, dependiendo de la concentración, puede dar al vidrio un color azul, violeta o negro. Dependiendo de la composición del vidrio, su color puede verse influenciado por el calentamiento o el enfriamiento. #9679; Composición química, % :
    SiO2 - 72,2
    Al2O3 - 1,7
    CaO+MgO 12,0
    Na2O+K2O 13,7
    SO3 - 0,3
    Fe2O3 - 0,1

  9. Elaborado a partir de arena de cuarzo.
  10. Fabricado a partir de silicio mediante electrólisis.

El vidrio es el objeto más antiguo encontrado por el hombre y todavía se utiliza en la actualidad. Encontrado porque una persona no lo inventó y lo hizo por primera vez. Lo más probable es que el primer vidrio apareció hace muchos miles de años a partir de lava volcánica. Hoy en día a esta sustancia se le llama comúnmente obsidiana. ¿Cómo se fabrica el vidrio? Volvamos a los tiempos en los que él aún no existía. Poco a poco, la gente se dio cuenta de la naturaleza circundante y notó que cuando la soda natural se mezclaba con arena y luego se calentaba, aparecía una sustancia transparente. Fue así como tomaron conciencia de este nuevo tipo de material. Este proceso fue descrito por Plinio, el antiguo enciclopedista griego. Fue a partir de ese momento que comenzó la historia del uso del vidrio, que hoy se ha vuelto absolutamente indispensable en nuestras vidas. Después de todo, ahora se usa en todas partes.

Sin embargo, existe otra teoría sobre cómo se fabrica el vidrio, o más precisamente, cómo se hacía antes. Algunos científicos concluyeron que el material vítreo fue descubierto como un subproducto de la fundición o tostación del cobre y que en la vida humana jugó un papel verdaderamente destacado. Es difícil sobreestimar su importancia. La producción de láminas de vidrio es comparable a descubrimientos como la fabricación del fuego y la invención de la rueda. Durante la época del Antiguo Egipto, era costumbre elaborar todo tipo de joyas con él. Posteriormente aprendieron a fabricar recipientes para líquidos con él. A partir del siglo XIII se produjo un fuerte aumento en la cantidad de vidrio producido. Venecia se convirtió en el centro de su producción. Los maestros conocieron la tecnología de creación de vidrio oriental y luego comenzaron a desarrollarla y mejorarla. La transparencia del vidrio fue posible gracias a la adición de diversas impurezas. Los maestros comenzaron a preparar varios platos con él, que eran muy finos y elegantes. En aquella época, los productos de vidrio servían más bien como artículos de lujo y decoración.

Si todavía le interesa la cuestión de cómo se fabrica el vidrio, entonces puede contarnos cómo ha encontrado cada vez más campos de aplicación nuevos. Su tecnología de producción ha mejorado. Se inventó un espejo, esto se hizo aplicando amalgama en un lado. El vidrio también empezó a utilizarse en la construcción. Suele utilizarse en la construcción de palacios y templos. Y después de que los artesanos aprendieron a hacerlo en color, comenzaron a decorar ventanas con él, haciendo hermosas vidrieras. Y ahora el vidrio se usa ampliamente para la fusión. Y con el tiempo, el vidrio empezó a utilizarse en la ciencia. Gracias al descubrimiento de su capacidad para concentrar y dispersar la luz, se crearon diversas lentes, telescopios y microscopios. Estos descubrimientos se convirtieron en un paso de gigante en el desarrollo de las ciencias naturales: medicina, biología, astronomía, física y otras. Ninguna actividad en ningún campo científico es posible sin vidrio.

¿Cómo se fabrica el vidrio? Como antes, de arena. En esencia, la arena contiene cuarzo, presentado aquí en forma de cristales. Cuando se calienta se derrite. Si lo enfrías rápidamente, los minerales no tendrán tiempo de cristalizar y se volverán transparentes. Para darle color al producto, se le añaden óxidos de diferentes metales. Para darle al vidrio la máxima transparencia, se limpia la arena para que contenga casi solo cuarzo.

Actualmente existen muchas formas de obtener un producto con diferentes propiedades: reforzado, templado, espejado, blindado. La base sigue siendo arena simple, que se procesa. Es importante decir que todavía hay suficiente arena en el planeta, por lo que el vidrio no dejará de utilizarse pronto.

Hoy hablaremos sobre cómo hacer vidrio en casa con tus propias manos. También consideraremos métodos y tecnologías para la producción independiente de vidrio y productos de vidrio, a saber, hornos, dispositivos y herramientas para fundir vidrio.

En las fábricas y laboratorios químicos, el vidrio se produce a partir de una carga: una mezcla seca bien mezclada de sales en polvo, óxidos y otros compuestos. Cuando se calientan en hornos a temperaturas muy altas, a menudo superiores a 1500°C, las sales se descomponen en óxidos que, al interactuar entre sí, forman silicatos, boratos, fosfatos y otros compuestos que son estables a altas temperaturas. Juntos forman el vidrio.

Prepararemos los llamados vidrios fusibles, para los cuales es suficiente un horno eléctrico de laboratorio con una temperatura de calentamiento de hasta 1000°C. También necesitarás crisoles, pinzas para crisoles (para no quemarte) y una pequeña placa plana, de acero o hierro fundido. Primero soldaremos el vidrio y luego le buscaremos un uso.

Mezclar con una espátula sobre una hoja de papel 10 g de tetraborato de sodio (bórax), 20 g de óxido de plomo y 1,5 g de óxido de cobalto, tamizados por un tamiz. Este es nuestro lote. Viértelo en un crisol pequeño y compáctalo con una espátula para obtener un cono con la parte superior en el centro del crisol. La carga compactada no debe ocupar más de tres cuartos del volumen del crisol, entonces el vidrio no se derramará.

Con unas pinzas, coloque el crisol en un horno eléctrico (crisol o mufla) calentado a 800-900 °C y espere hasta que la carga se derrita. Esto se juzga por la liberación de burbujas: tan pronto como se detiene, el vaso está listo. Retire el crisol del horno con unas pinzas e inmediatamente vierta el vidrio fundido sobre una placa limpia de acero o hierro fundido. Al enfriarse en la estufa, el vidrio forma un lingote azul violeta.

Para obtener vidrios de otros colores, sustituir el óxido de cobalto por otros óxidos colorantes. El óxido de hierro (III) (1-1,5 g) coloreará el vidrio de color marrón, el óxido de cobre (II) (0,5-1 g) - verde, una mezcla de 0,3 g de óxido de cobre con 1 g de óxido de cobalto y 1 g de hierro ( III) óxido—negro. Si toma solo ácido bórico y óxido de plomo, el vidrio permanecerá incoloro y transparente. Experimente con otros óxidos, por ejemplo, cromo, manganeso, níquel, estaño.

Muele el vidrio con un mortero en un mortero de porcelana. Para evitar lesiones por los fragmentos, asegúrate de envolver tu mano en una toalla y cubrir el mortero con un trapo limpio.

Vierta polvo de vidrio fino sobre un vaso grueso, agregue un poco de agua y muela hasta que esté cremoso con un timbre: un disco de vidrio o porcelana con mango. En lugar de un timbre, puede tomar un pequeño mortero de fondo plano o un trozo de granito pulido; esto es lo que hacían los viejos maestros cuando molían pinturas. La masa resultante se llama deslizamiento. Lo aplicaremos sobre la superficie del aluminio de la misma forma que lo hacemos al hacer joyas.

Limpiar la superficie de aluminio con papel de lija y desengrasar hirviéndola en una solución de soda. Sobre una superficie limpia, dibuja el contorno del diseño con un bisturí o una aguja. Con un cepillo normal, cubra la superficie con engobe, séquela al fuego y luego caliéntela en la misma llama hasta que el vidrio se funda con el metal. Obtendrás esmalte.

Si el icono es pequeño, se puede cubrir con una capa de vidrio y calentarlo completamente en una llama. Si el producto es más grande (por ejemplo, un letrero con una inscripción), entonces debe dividirlo en secciones y aplicarles vidrio una por una. Para que el color del esmalte sea más intenso, vuelva a aplicar el cristal. De esta forma, se pueden obtener no sólo decoraciones, sino también revestimientos de esmalte fiables para proteger piezas de aluminio en todo tipo de dispositivos y modelos. Dado que en este caso el esmalte soporta una carga adicional, es aconsejable cubrir la superficie del metal con una película densa de óxido después de desengrasar y lavar; Para ello, basta con mantener la pieza durante 5-10 minutos en un horno con una temperatura ligeramente inferior a 600°C.

Eso sí, es más conveniente aplicar el slip en una gran parte no con una brocha, sino con un atomizador o simplemente regando (pero la capa debe ser fina). Secar la pieza en un horno a 50-60°C y luego transferirla a un horno eléctrico calentado a 700-800°C.

También puedes hacer placas pintadas para mosaicos con vidrio fusible. Cubrir los trozos de porcelana rota (siempre te los entregarán en una cacharrería) con una fina capa de engobe, secar a temperatura ambiente o en el horno y fundir el vidrio sobre los platos, manteniéndolos en un horno eléctrico a una temperatura no inferior a 700°C.

Una vez que hayas dominado el trabajo con vidrio, podrás ayudar a tus compañeros del club de biología: a menudo hacen animales de peluche, y los animales de peluche necesitan ojos de diferentes colores...

En una placa de acero de aproximadamente 1,5 cm de espesor, taladre varios huecos de diferentes tamaños con fondo cónico o esférico. De la misma forma que antes, fusiona los vasos de diferentes colores. Probablemente la gama sea suficiente, pero para cambiar la intensidad, aumente o disminuya ligeramente el contenido del aditivo colorante.

Coloque una pequeña gota de vidrio fundido de colores brillantes en el hueco de la placa de acero y luego vierta el vidrio de color iris. La gota entrará en la masa principal, pero no se mezclará con ella; de esta forma se reproducirán tanto la pupila como el iris. Enfríe los artículos lentamente, evitando cambios bruscos de temperatura. Para ello, retire del molde los “ojos” endurecidos pero aún calientes con unas pinzas calientes, colóquelos en amianto suelto y enfríelos a temperatura ambiente. .

Por supuesto, el vidrio fusible también se puede utilizar en otras aplicaciones. ¿Pero no sería mejor que los buscaras tú mismo?

Y para completar los experimentos con vidrio, utilizando el mismo horno eléctrico, intentaremos convertir el vidrio común en vidrio coloreado. Una pregunta natural: ¿es posible fabricar gafas de sol de esta manera? Es posible, pero es poco probable que lo consigas la primera vez, porque el proceso es caprichoso y requiere algunas habilidades. Por lo tanto, tome vasos solo después de haber practicado con trozos de vidrio y asegurarse de que el resultado cumpla con sus expectativas.

La pintura base para vidrio será colofonia. Previamente preparaste secadores para pinturas al óleo a partir de resinatos, sales ácidas que forman la colofonia. Volvamos nuevamente a los resinatos, porque son capaces de formar una película fina y uniforme sobre el vidrio y servir como portadores de materia colorante.

Disuelva los trozos de colofonia en una solución de sosa cáustica con una concentración de aproximadamente el 20%, revolviendo y recordando, por supuesto, con precaución, hasta que el líquido adquiera un color amarillo oscuro. Después de filtrar, agregue un poco de solución de cloruro férrico FeCl3 u otra sal férrica. Tenga en cuenta que la concentración de la solución debe ser pequeña, no se puede tomar sal en exceso; el precipitado de hidróxido de hierro que se forma en este caso interferirá con nosotros. Si la concentración de sal es baja, se forma un precipitado rojo de resinato de hierro; aquí es donde se necesita.

Filtrar el precipitado rojo, secarlo al aire y luego disolverlo hasta saturarlo en gasolina pura (no gasolina de automóvil, sino gasolina solvente); sería aún mejor tomar hexano o éter de petróleo. Con una brocha o spray pintar una fina capa de vidrio sobre la superficie, dejar secar y colocar en un horno calentado a aproximadamente 600°C durante 5-10 minutos.

¡Pero la colofonia es una sustancia orgánica y no puede soportar esta temperatura! Así es, pero eso es exactamente lo que necesitas: dejar que la base orgánica se queme. Entonces quedará una fina película de óxido de hierro sobre el vidrio, bien adherida a la superficie. Y aunque el óxido es generalmente opaco, en una capa tan fina deja pasar parte de los rayos de luz, es decir, puede servir como filtro de luz.
Quizás la capa protectora de luz le parezca demasiado oscura o, por el contrario, demasiado clara. En este caso, varíe las condiciones experimentales: aumente o disminuya ligeramente la concentración de la solución de colofonia, cambie el tiempo de cocción y la temperatura. Si no está satisfecho con el color con el que está pintado el vidrio, sustituya el cloruro férrico por el cloruro de otro metal, pero ciertamente uno cuyo óxido sea de colores vivos, por ejemplo, cloruro de cobre o cobalto.

Y cuando la tecnología se desarrolla cuidadosamente en piezas de vidrio, es posible transformar gafas comunes en gafas de sol sin mucho riesgo. Sólo recuerde quitar el cristal del marco: el marco de plástico no resistirá el calentamiento en el horno de la misma manera que la base de colofonia...
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Para fabricar vidrio es necesario derretir arena. Probablemente hayas caminado sobre arena caliente en un día soleado, por lo que supones que para ello es necesario calentarla a temperaturas muy altas. Un cubo de hielo se derrite a una temperatura de aproximadamente 0 C. La arena comienza a derretirse a una temperatura de al menos 1710 C, que es casi siete veces mayor que la temperatura máxima de nuestro horno habitual.
Calentar cualquier sustancia a esa temperatura requiere mucha energía y, por tanto, dinero. Por esta razón, cuando se produce vidrio para las necesidades cotidianas, los vidrieros añaden a la arena una sustancia que ayuda a que la arena se derrita a temperaturas más bajas, alrededor de 815 C. Esta sustancia suele ser carbonato de sodio.
Sin embargo, si usa solo una mezcla de arena y carbonato de sodio al derretirlo, puede obtener un tipo de vidrio increíble: vidrio que se disuelve en agua (francamente, no es la mejor opción para vasos).


Para evitar que el vidrio se disuelva, es necesario añadir una tercera sustancia. Los vidrieros agregan piedra caliza triturada a la arena y la soda (probablemente hayas visto esta hermosa piedra blanca).

El vidrio comúnmente utilizado para fabricar ventanas, espejos, vasos, botellas y bombillas se llama vidrio de silicato sodocálcico. Este vidrio es muy duradero y, cuando se funde, es fácil darle la forma deseada. Además de arena, carbonato de sodio y piedra caliza, esta mezcla (los expertos la llaman "mezcla") contiene algo de óxido de magnesio, óxido de aluminio, ácido bórico y sustancias que previenen la formación de burbujas de aire en esta mezcla.

Se combinan todos estos ingredientes y se coloca la mezcla en un horno gigante (el mayor de estos hornos puede contener casi 1.110.000 kg de vidrio líquido).

El fuego alto del horno calienta la mezcla hasta que comienza a derretirse y cambia de sólido a líquido viscoso. El vidrio líquido continúa calentándose a altas temperaturas hasta que desaparecen todas las burbujas y vetas, ya que lo elaborado con él debe ser absolutamente transparente. Cuando la masa de vidrio se vuelva homogénea y limpia, reduzca el fuego y espere hasta que el vidrio se convierta en una masa viscosa y viscosa, como un iris caliente. Luego, el vidrio se vierte desde el horno a una máquina de fundición donde se vierte en moldes y se le da forma.
Sin embargo, cuando se fabrican objetos huecos, como botellas, el vidrio debe soplarse como un globo. Anteriormente, el soplado de vidrio se podía ver durante ferias y carnavales, pero ahora este proceso se muestra a menudo en la televisión. Probablemente hayas visto a sopladores de vidrio soplando vidrio caliente al final de un tubo para crear formas asombrosas. Pero el vidrio también se puede soplar con máquinas. El principio básico del soplado de vidrio es soplar dentro de una gota de vidrio hasta que se forma una burbuja de aire en el medio, que se convierte en una cavidad en la pieza terminada.

Una vez que al vidrio se le ha dado la forma requerida, le espera un nuevo peligro: puede agrietarse cuando se enfría a temperatura ambiente. Para evitar esto, los artesanos intentan controlar el proceso de enfriamiento sometiendo el vidrio endurecido a un tratamiento térmico. La última etapa del procesamiento consiste en eliminar el exceso de gotas de vidrio de los mangos de las tazas o platos de pulido utilizando productos químicos especiales que los hacen perfectamente lisos.

Los científicos todavía están debatiendo si el vidrio debe considerarse un sólido o un líquido muy viscoso (parecido a un jarabe). Debido a que el vidrio de las ventanas de las casas antiguas es más grueso en la parte inferior y más delgado en la parte superior, algunos afirman que el vidrio gotea con el tiempo. Sin embargo, se puede argumentar que anteriormente los cristales de las ventanas no se hacían perfectamente rectos y la gente simplemente los insertaba en los marcos con el borde más grueso hacia abajo. Incluso la cristalería de la época de la Antigua Roma no muestra signos de “fluidez”. Por tanto, el ejemplo del vidrio de ventana viejo no ayudará a resolver la cuestión de si el vidrio es en realidad un líquido muy viscoso.

Composición (materias primas) para la fabricación de vidrio en casa:
Arena de cuarzo;
Ceniza de soda;
talamita;
Caliza;
sienita nefelina;
Sulfato de sodio.

Cómo se fabrica el vidrio en casa (proceso de producción)

Por lo general, se utilizan como ingredientes restos de vidrio (vidrio roto) más los componentes anteriores.

1) Los elementos constitutivos del futuro vidrio ingresan al horno, donde todo se funde a una temperatura de 1500 grados, formando una masa líquida homogénea.

2) El vidrio líquido ingresa a un homogeneizador (un aparato para crear mezclas estables), donde se mezcla hasta obtener una masa con una temperatura uniforme.

3) Se deja reposar la masa caliente durante varias horas.

¡Así se hace el vidrio!