Ingrédients pour la production de verre. Le verre : qu'est-ce que c'est et comment est-il produit ? Propriétés du verre. Méthode de fabrication du verre à l'aide d'un torréfacteur

  • Il faudra un million d'années pour que le verre se décompose.
  • Le verre est recyclé sans perte de qualité.
  • Le verre le plus épais au monde est l'écran de 26 cm de l'Aquarium de Sydney.

De quoi est fait le verre ?


Pour fabriquer du verre, les artisans prennent : du sable de quartz (le composant principal) ; citron vert; un soda;

Tout d'abord, le sable de quartz, la soude et la chaux sont chauffés dans un four spécial à une température de 1 700 degrés au-dessus de zéro. Les grains de sable se lient les uns aux autres, puis s'homogénéisent (se transforment en une substance homogène) et le gaz est éliminé. La masse est « plongée » dans de l'étain fondu à des températures supérieures à 1 000 degrés, qui flotte à la surface en raison de sa plus faible densité. Plus la masse entrant dans le bain d’étain est petite, plus le verre qui en sortira sera fin.

Faits intéressants:

  • Le verre de Murano est considéré comme le plus cher au monde. Les produits qui en sont fabriqués coûtent des millions de dollars. Depuis l'Antiquité, Venise est célèbre pour la production de verre de haute qualité. On sait de manière fiable qu'au XIIIe siècle, le gouvernement de l'État a transféré la production vers la grande île de Murano et qu'il était strictement interdit aux artisans de la quitter. La punition est une condamnation à mort. De plus, l’entrée de l’île était également fermée aux touristes ou autres résidents de Venise. Des mesures aussi strictes ont permis de préserver le secret de la production.
  • L’une des maladies mentales les plus intéressantes du Moyen Âge est la « maladie du verre ». Une personne atteinte d’un tel trouble pensait qu’elle était en verre et avait peur de se briser. Le roi de France Charles VI souffrait de cette maladie. Le monarque portait toujours plusieurs couches de vêtements et interdisait à quiconque de se toucher.

Quelles fonctions la soude et la chaux remplissent-elles dans le processus de production ?


Le bicarbonate de soude aide à réduire le point de fusion de 2 fois. Si vous ne l'ajoutez pas, il sera très difficile de faire fondre le sable et, par conséquent, de relier les grains de sable individuels les uns aux autres. La chaux est nécessaire pour que la masse puisse résister à l'eau. Si elle n'avait pas été incluse, la fenêtre, par exemple, se serait dissoute immédiatement après la première pluie et le verre aurait éclaté au contact de l'eau.

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Faits intéressants:

  1. La Chine n’a pas produit de verre pendant plus de 500 ans, du XIVe au XIXe siècle. Aujourd'hui, l'État est l'un des leaders de la production et contrôle un tiers du marché mondial du verre.
  2. 1994 a été une année très active pour le recyclage du verre aux États-Unis. Si vous mettez tous les produits en verre recyclés au cours de cette année sur une seule ligne, vous obtiendrez une sorte de « route » vers la Lune.

Comment est fabriqué le verre coloré ?

Il n'y a pas que du verre incolore qui est produit. Pour obtenir un produit coloré, en plus des composants principaux, des composés chimiques sont ajoutés dans le four de fusion :

  1. Les oxydes de fer donnent au verre une riche teinte rouge.
  2. Oxydes de nickel – marron, violet (selon la quantité).
  3. Pour obtenir une teinte jaune vif, ajoutez des oxydes d'uranium au sable, à la soude et à la chaux.
  4. Le chrome rend le verre vert.

Quelles sont les caractéristiques et propriétés du verre ?

Les proportions des composants destinés à la fabrication d'articles en verre sont choisies en fonction de leur destination. On les distingue : le verre domestique - celui qui sert ensuite à fabriquer de la vaisselle, des verres, des bijoux ; construction – vitrines, vitrines, vitraux ;

Qu’est-ce que vous ne pouvez pas faire de vos propres mains de nos jours ? Qu'il s'agisse d'un artisanat ordinaire, d'un article de garde-robe, d'un meuble, etc. Comment fabriquer du verre à la maison ? — Cela ressemblerait à faire fondre du verre, c’est irréaliste. Dans le monde moderne, rien n’est impossible. L'essentiel dans cette affaire est le désir. Et dans cet article, vous trouverez un algorithme détaillé étape par étape pour une activité aussi divertissante et intéressante que la fabrication du verre.

Que sait-on de la fabrication du verre ?

L’histoire sait que la fabrication du verre est un processus très ancien. Comment c'est fait? La période remonte approximativement à la période antérieure à 2500 avant JC. Auparavant, une activité aussi rare et précieuse a été remplacée par la production généralisée de ce matériau.

Les produits en verre se trouvent partout. Ils sont utilisés comme conteneurs, éléments ménagers et décoratifs, isolants, fibres de renforcement et autres. Les lunettes ne diffèrent que par le matériau constitutif utilisé pour la fabrication. Mais le processus lui-même est presque le même.

Matériel de base dont vous aurez besoin :

  1. l'élément principal est le sable de quartz (dioxyde de silicium) ;
  2. carbonate de sodium ou soude;
  3. l'oxyde de calcium, également connu sous le nom de chaux ;
  4. four pour faire fondre le verre;
  5. d'autres sels et oxydes pouvant être utilisés en complément à titre individuel (oxydes d'aluminium, de fer, de magnésium, de plomb et sels de calcium ou de sodium) ;
  6. vêtements de protection;
  7. gril;
  8. charbon;
  9. moules et autres éléments pour donner forme;
  10. creuset ignifuge.

Méthodes de fabrication du verre à l'aide d'un four

La première façon de souder du verre à la maison est d'utiliser un poêle.

Achat de sable de quartz :

  • Ce matériau est à la base de la production de verre. Le verre, qui ne contient pas d'impuretés de fer, a ses avantages : il est léger. On ne peut pas en dire autant du verre dans lequel il est présent. Ça sentira le vert.
  • Il est important de mettre un masque avant de commencer à travailler. Le sable de quartz est à grains fins et pénètre facilement dans la cavité nasale et plus loin dans les poumons. Ceci, à son tour, irritera votre gorge.
  • Vous pouvez facilement acheter du sable de quartz dans une boutique en ligne spécialisée. Son coût est faible.

Important! Le coût de la quantité approximative qui sera nécessaire sera d'environ 20 USD. E. À l'avenir, vous pourrez en acheter jusqu'à une tonne, dont le coût approximatif sera de 100 USD. E. C'est le cas si vous envisagez de travailler à l'échelle industrielle.

  • Il arrive que trouver du sable de haute qualité ne soit pas si facile et qu'il contienne plus d'impuretés. Ne soyez pas contrarié. Dans ce cas, le dioxyde de manganèse viendra à la rescousse. Il doit être ajouté en petites quantités. Si votre idée est du verre avec une teinte verdâtre, vous n’avez rien à faire du tout. Laissez tout tel quel.

Ajout de carbonate et d'oxyde de calcium :

  • Dans ce cas, le carbonate réduit la température de production des verres industriels. En même temps, cela provoque une corrosion du verre avec la participation de l'eau. Pour éviter cela, il est nécessaire d'introduire en plus de la chaux ou de l'oxyde de calcium dans le verre.
  • Pour la résistance du verre, des oxydes de magnésium ou d'aluminium sont utilisés. En règle générale, ces inclusions n’occupent pas un pourcentage important de la composition du verre. Le chiffre est d'environ 26 à 30 pour cent.

Ajout d'autres éléments chimiques :

  • Cette méthode de fabrication de verre décoratif à la maison nécessite l'utilisation d'oxyde de plomb. Il donne de la brillance au cristal, sa faible dureté, le rend facile à couper et lui confère une faible température de formation de fusion.
  • L'oxyde de lanthane peut être trouvé dans les verres de lunettes. Il possède des propriétés réfractives.
  • Quant au cristal de plomb, il peut contenir jusqu’à 33 % d’oxyde de plomb.

Important! Plus il y a de plomb, plus il faut de dextérité pour façonner le verre fondu. Sur cette base, de nombreux souffleurs de verre préfèrent une quantité plus petite.

  • Les impuretés de fer dans le verre de quartz lui donnent une teinte verte. Dans ce cas, de l'oxyde de fer est ajouté pour augmenter la teinte verdâtre. Ceci s'applique également à l'oxyde de cuivre.
  • Les couleurs jaunes, ambrées et même noires peuvent être obtenues à l’aide d’un composé soufré. Tout dépend de la quantité de carbone ou de fer ajoutée à la charge de verre.

Principales étapes de la production du verre :

  • Placer le mélange dans un creuset résistant à la chaleur. Ce dernier doit être le plus résistant possible à la température qui régnera dans le four. Elle peut varier de 1 500 à 2 500 degrés. Cela dépend des additifs.

Important! Il existe également une exigence importante concernant le creuset : il doit être tel qu'il puisse être facilement fixé avec des pinces métalliques.

  • Faire fondre le mélange jusqu'à obtenir une consistance liquide. Pour le verre silicaté industriel, cela peut être réalisé dans un four chauffé au gaz.

Important! Il existe également des fours électriques, à moufle et à marmite. Ils peuvent être constitués de verre spécial. Veuillez noter que le quartz et le sable, qui ne contiennent pas d'impuretés supplémentaires, deviennent vitreux lorsque la température du four atteint 2 500 degrés Celsius. Si vous ajoutez du carbonate de sodium au contenu, il s'agit de soude ordinaire, la température chutera à 1 500 degrés.

  • Surveillez attentivement la consistance du verre. Il est important d'en éliminer toutes les bulles en temps opportun. Ceci peut être réalisé en remuant régulièrement jusqu'à ce que la consistance soit uniforme. Il est également nécessaire d'ajouter l'un des éléments - chlorure de sodium, sulfate de sodium ou oxyde d'antimoine.
  • Façonnez le verre. Pour ce faire, utilisez l'une des méthodes suivantes.
  • Le plus simple est de verser le verre fondu dans un moule et d'attendre qu'il refroidisse. Grâce à cette méthode, de nombreuses lentilles optiques sont créées. Auparavant, c'était la méthode utilisée par les Égyptiens.
  • Placez le verre fondu fini dans un bain contenant de l'étain fondu. Ce dernier fait office de substrat. Ensuite, vous devez le souffler avec de l'azote comprimé pour le façonner ou le polir. Une autre façon consiste à collecter la quantité de verre requise à l'extrémité d'un tuyau creux et, en tournant le tuyau, à le souffler.

Important! Le verre fabriqué selon cette méthode est appelé verre flotté. C'est ce qu'ils produisent depuis le début des années 1950.

  • Laissez le verre refroidir. Il est important de le placer dans un endroit où il ne sera pas endommagé, il ne sera pas gâché par l'eau, la poussière ou, par exemple, les feuilles. Gardez à l’esprit que s’il entre en contact avec des objets froids, il se fissurera.
  • La dernière étape de cette méthode de fabrication du verre à la maison sera le recuit du verre. Cette méthode de traitement thermique ajoutera de la résistance au matériau. Lors de son utilisation, toutes les sources ponctuelles de stress pouvant être rencontrées lors du processus de refroidissement du verre seront supprimées.

Important! Une fois ce travail terminé, des revêtements supplémentaires peuvent être appliqués sur le verre pour augmenter sa durabilité et sa résistance. Peut également être laminé.

  1. Le verre non recuit a moins de résistance.
  2. Quant à la température de finition des travaux, elle dépend de la composition exacte du verre - de 400 à 550 degrés Celsius.
  3. La vitesse de refroidissement du verre dépend de sa taille. Les gros objets en verre doivent être refroidis lentement. Les choses vont plus vite avec les plus petits.

Méthode de fabrication du verre à l'aide d'un torréfacteur

La deuxième façon de fabriquer du verre à la maison consiste à utiliser un torréfacteur à charbon de bois. Dans ce cas également, regardons tout étape par étape.

Équipement pour le travail

Vous devez d’abord fabriquer un poêle. Un barbecue est parfait pour cela. Il est important qu’il soit chauffé au charbon de bois. Dans ce cas, la chaleur générée par le charbon lors de sa combustion est utilisée pour faire fondre le sable de quartz en verre. Encore une fois, le coût de ce matériau n'est pas trop élevé. Ils sont largement disponibles.

Important! Utilisez un gril de taille standard. Ce serait mieux s'il avait la forme d'un dôme. Les principales qualités qu’il doit posséder sont la présence de parois épaisses et une bonne résistance. Si votre gril est équipé d'un évent, généralement en bas, il doit être ouvert.

Cependant, cette méthode peut présenter quelques obstacles mineurs. Même si les températures sont très élevées, il n’est pas toujours possible de le faire fondre facilement. Pour ce faire, avant de commencer le processus, vous devez ajouter de la chaux, du borax ou de la lessive de soude au sable. La quantité d'additifs ne doit pas dépasser ⅓-¼ du volume de sable.

Important! N'oubliez pas que ces additifs réduisent considérablement le point de fusion du sable.

Verre de formatage

Pour souffler du verre, préparez un long tube métallique creux. Pour verser du verre, vous avez besoin d'un moule. Il doit être dense et ne doit pas fondre sous le verre chaud. Utilisez du graphite, par exemple.

Important! Lorsque vous utilisez cette méthode, n’oubliez pas que le gril chauffe beaucoup plus que la normale. Il est possible que le gril lui-même fonde. Par conséquent, lors de la fabrication du verre en utilisant cette méthode, vous devez effectuer toutes les actions avec soin et responsabilité. La négligence peut entraîner des blessures graves, voire la mort.

Mesures de sécurité:

  1. Placez une grande quantité de sable et un extincteur à proximité de la zone de travail.
  2. Tous les travaux doivent être effectués à l'extérieur.
  3. Le sol doit être en béton, par exemple.
  4. Lorsque vous cuisinez du verre, éloignez-vous du gril afin de vous protéger, ainsi que vos vêtements, des températures élevées.
  5. N'oubliez pas de porter des vêtements de protection. Cela comprend des vêtements ignifuges, des gants de cuisine, un tablier très résistant sur les vêtements et toujours un masque de soudage.
  6. Dans cette méthode également, vous aurez besoin d’un aspirateur. Il fera office de souffleur de charbon. On le positionne comme suit : on place le corps à une distance suffisante. Nous fixons le tuyau au trou de ventilation situé en dessous. Il faudra peut-être le plier pour obtenir la forme souhaitée. Vous pouvez le fixer sur l'un des pieds du grill. Le tuyau doit être fermement fixé et ne pas bouger.

Important! Si le contraire se produit, ne vous en approchez en aucun cas, car il fait très chaud. Ensuite, vous devez éteindre l'aspirateur et regarder la position du tuyau. Il doit être dirigé exactement vers le trou de ventilation.

Mode opératoire:

  • Placez du charbon de bois à l'intérieur du gril. Il faut en mettre deux, voire trois fois plus que pour rôtir une viande. C'est bien s'il est rempli presque à ras bord.

Important! Utilisez du charbon de bois dur. Il brûle plus vite et mieux que les briquettes.

  • Placez un récipient en fonte ou un creuset avec du sable au milieu du bol.
  • Examinez attentivement l'emballage du charbon de bois que vous utilisez. Allumez-le de manière appropriée. Il existe du charbon qui s’allume directement et il existe des matériaux pour lesquels un fluide plus léger est utilisé. Attendez que la flamme se propage uniformément.
  • Attendez que le charbon soit prêt pour la suite des travaux. L'état de préparation des charbons peut être déterminé par leur couleur. Ils seront orange.
  • L'étape suivante consiste à allumer l'aspirateur. Ceci est nécessaire pour garantir que le charbon soit soufflé.

Important! Le charbon exposé au flux d’air peut atteindre des températures très élevées. Jusqu'à environ 1100 degrés Celsius. Ceci doit être pris en compte à proximité du poêle. Des éclairs croissants peuvent en apparaître.

De quoi est fait le verre ?

  1. Il vaut mieux l'acheter en magasin et ne pas s'en soucier.
  2. De quoi est fait le verre ?

    Paradoxalement, le VERRE est un liquide congelé.
    Le composant principal du verre, qui y est inclus en plus grande quantité (60 à 70 % du volume) et détermine ses propriétés typiques, est la SILICE SiO2 (sable, quartz, grès à grains fins).
    La silice est introduite dans la composition du verre, sous forme par exemple de sable de quartz.
    Dans la fabrication du verre, seules les variétés de sable de quartz LES PLUS PROPRES sont utilisées, dans lesquelles la quantité totale d'impuretés (impuretés argile, chaux, mica) ne dépasse pas 2-3 %.
    La présence de fer est particulièrement indésirable. Lorsqu'il est présent dans le sable, même en petites quantités, il colore le verre d'une couleur verdâtre désagréable.

    Le verre peut être soudé à partir de sable seul sans y ajouter aucune autre substance, mais cela nécessite une température très élevée (plus de 1 700 degrés C).
    Les fours modernes classiques en briques d'argile réfractaire, qui utilisent un combustible solide, liquide ou gazeux, ne sont pas adaptés pour cela : il faut recourir à des fours électriques dont le fonctionnement est très coûteux.
    Par conséquent, pour réduire le point de fusion du sable, divers additifs sont utilisés...

  3. Il est fabriqué à partir de sable soumis à une température élevée et à une certaine pression.
  4. Pour fabriquer du verre, les artisans prennent : du sable de quartz (le composant principal) ; citron vert; un soda; Comment est fabriqué le verre Tout d'abord, le sable de quartz, la soude et la chaux sont chauffés dans un four spécial à une température de 1 700 degrés au-dessus de zéro. Les grains de sable se lient les uns aux autres, puis s'homogénéisent (se transforment en une substance homogène) et le gaz est éliminé. La masse est plongée dans de l'étain fondu à une température supérieure à 1000 degrés, qui flotte à la surface en raison de sa plus faible densité. Plus la masse entrant dans le bain d'étain est fine, plus le verre qui en sort est fin. Fabrication du verre La touche finale est un refroidissement progressif.

    Le bicarbonate de soude aide à réduire le point de fusion de 2 fois. Si vous ne l'ajoutez pas, il sera très difficile de faire fondre le sable et, par conséquent, de relier les grains de sable individuels les uns aux autres. La chaux est nécessaire pour que la masse puisse résister à l'eau.

  5. Sable de quartz, chaux et soude
  6. Eh bien, en fait, c'est fait à partir de sable de quartz
  7. Le verre est produit en faisant fondre un mélange de sable et d’autres composants minéraux, qui dépend de la marque du verre. Par exemple, le verre cristal, utilisé dans la fabrication de verrerie décorative, contient des quantités importantes de plomb. Lorsque du sable de quartz pur est fondu, on obtient du verre de quartz - il est très réfractaire et visqueux dans la fusion, de sorte qu'il ne devient même pas transparent à cause des bulles d'air qui y restent. Il a un minuscule coefficient de dilatation thermique : si vous le chauffez jusqu'à ce qu'il soit rouge et que vous le mettez dans l'eau, il ne se fissurera pas. Il est utilisé dans la fabrication de verrerie de laboratoire, d'éléments chauffants en verre pour les laboratoires et l'industrie, etc. Pour obtenir du verre de quartz optique qui transmet la lumière ultraviolette, le cristal de roche est fondu - c'est la même chose que le sable de quartz, du SiO2 pur, mais cristallin à gros grains. , ce qui est rare dans la nature.

    À la réponse de Vasilchenko. Auparavant, le verre d'uranium était fabriqué pour fabriquer des plats décoratifs - une étonnante couleur vert jaunâtre, dont les produits peuvent être vus à Moscou au musée Kuskovo. Avec la découverte de la radioactivité, la production de ce verre a été arrêtée.
    Pour se protéger des rayonnements radioactifs, des écrans en verre au plomb sont utilisés - il contient encore plus de plomb que le verre cristal décoratif et a une teinte jaunâtre. Les tubes cathodiques pour moniteurs sont fabriqués à partir du même verre pour protéger l'utilisateur du PC du flux d'électrons provenant du « canon à électrons » du tube cathodique.

  8. Le verre ordinaire contient environ 70 % de dioxyde de silicium, que l'on retrouve sous la même forme dans le quartz et sous sa forme polycristalline, le sable. Composition du verre

    La silice pure (SiO2) a un point de fusion d'environ 2 000 degrés et est principalement utilisée pour fabriquer du verre pour appareils spécialisés. En règle générale, deux substances supplémentaires sont ajoutées au mélange pour simplifier le processus de production. Tout d’abord, il s’agit du carbonate de sodium (Na2CO3), ou carbonate de potassium, qui abaisse le point de fusion du mélange jusqu’à 1000 degrés. Cependant, ces composants contribuent à la dissolution du verre dans l'eau, ce qui est extrêmement indésirable. Par conséquent, un autre composant, la chaux (oxyde de calcium, CaO), est ajouté au mélange pour rendre la composition insoluble. Ce verre contient environ 70 % de silice et est appelé verre sodocalcique. La part de ce verre dans le volume total de production est d'environ 90 %.

    Tout comme la chaux et le carbonate de sodium, d’autres composants sont ajoutés au verre ordinaire pour modifier ses propriétés physiques. L'ajout de plomb au verre augmente l'indice de réfraction de la lumière et augmente sensiblement la brillance, tandis que l'ajout de bore au mélange modifie les propriétés thermiques et électriques du verre. L'oxyde de thorium confère au verre l'indice de réfraction élevé et la faible dispersion nécessaires à la production de lentilles de haute qualité, mais en raison de sa radioactivité, il a été remplacé par l'oxyde de lanthane dans les produits modernes. Les additifs de fer dans le verre sont utilisés pour absorber le rayonnement infrarouge (chaleur).

    Des métaux et leurs oxydes sont ajoutés au verre pour changer sa couleur. Par exemple, du manganèse est ajouté en petites quantités pour donner au verre une teinte verte ou, en concentrations plus élevées, la couleur de l'améthyste. Comme le manganèse, le sélénium est utilisé à petites doses pour décolorer le verre, ou à fortes concentrations pour lui conférer une couleur rougeâtre. De petites concentrations de cobalt donnent au verre une teinte bleuâtre. L'oxyde de cuivre donne une lumière turquoise. Le nickel, selon la concentration, peut donner au verre une couleur bleue, violette ou noire. Selon la composition du verre, sa couleur peut être influencée par le chauffage ou le refroidissement. #9679 ; Composition chimique, % :
    SiO2 - 72,2
    Al2O3 - 1,7
    CaO+MgO12,0
    Na2O+K2O 13,7
    SO3 - 0,3
    Fe2O3 - 0,1

  9. Fabriqué à partir de sable de quartz.
  10. Fabriqué à partir de silicium par électrolyse.

Le verre est l’objet le plus ancien découvert par l’homme et encore utilisé aujourd’hui. Trouvé parce qu'une personne ne l'a pas inventé lui-même et l'a fabriqué pour la première fois. Très probablement, le premier verre est apparu il y a plusieurs milliers d'années à partir de lave volcanique. De nos jours, cette substance est communément appelée obsidienne. Comment est fabriqué le verre ? Revenons à l'époque où il n'existait pas encore. Peu à peu, les gens ont pris conscience de la nature environnante et ont remarqué que lorsque la soude naturelle était mélangée à du sable puis chauffée, une substance transparente apparaissait. C’est ainsi qu’ils ont pris conscience de ce nouveau type de matériau. Ce processus a été décrit par Pline, l’encyclopédiste grec ancien. C’est à partir de ce moment qu’a commencé l’histoire de l’utilisation du verre, devenu aujourd’hui absolument indispensable dans nos vies. Après tout, il est désormais utilisé partout.

Cependant, il existe une autre théorie concernant la façon dont le verre est fabriqué, ou plus précisément, comment il était fabriqué auparavant. Certains scientifiques ont décidé que ce matériau vitreux avait été découvert comme un sous-produit de la fusion ou de la torréfaction du cuivre. Dans la vie humaine, ce produit a joué un rôle vraiment exceptionnel. Il est difficile de surestimer son importance. La production de verre à vitre est comparable à des découvertes telles que la fabrication du feu et l'invention de la roue. À l’époque de l’Égypte ancienne, il était d’usage d’en fabriquer toutes sortes de bijoux. Plus tard, ils ont appris à en fabriquer des récipients pour les liquides. À partir du XIIIe siècle, on assiste à une forte augmentation de la production de verre. Venise devient le centre de sa production. Les maîtres ont pris conscience de la technologie de création du verre oriental, après quoi ils ont commencé à le développer et à l'améliorer. La transparence du verre est devenue possible grâce à l'ajout de diverses impuretés. Les maîtres ont commencé à en faire divers plats très fins et élégants. À cette époque, les produits en verre servaient davantage d’objets de luxe et de décoration.

Si la question de savoir comment le verre est fabriqué vous intéresse toujours, vous pouvez alors expliquer comment il a trouvé de plus en plus de nouveaux domaines d'application. Sa technologie de production s'est améliorée. Un miroir a été inventé, cela a été réalisé en appliquant de l'amalgame sur un côté. Le verre commença également à être utilisé dans la construction. Il était généralement utilisé dans la construction de palais et de temples. Et après que les artisans aient appris à le fabriquer en couleur, ils ont commencé à en décorer les fenêtres, créant ainsi de magnifiques vitraux. Et maintenant, le verre est largement utilisé pour la fusion. Et au fil du temps, le verre a commencé à être utilisé en science. Grâce à la découverte de sa capacité à concentrer et à diffuser la lumière, diverses lentilles ont été créées, des télescopes et des microscopes ont été fabriqués. Ces découvertes sont devenues une étape de géant dans le développement des sciences naturelles - médecine, biologie, astronomie, physique et autres. Aucune activité dans aucun domaine scientifique n’est possible sans verre.

Comment est fabriqué le verre ? Comme autrefois, fait de sable. Le sable contient en son cœur du quartz, présenté ici sous forme de cristaux. Lorsqu'il est chauffé, il fond. Si vous le refroidissez rapidement, les minéraux n’auront pas le temps de cristalliser et deviendront transparents. Pour donner au produit n'importe quelle couleur, des oxydes de différents métaux y sont ajoutés. Pour donner au verre une transparence maximale, le sable est nettoyé afin qu'il ne contienne presque que du quartz.

Il existe actuellement de nombreuses façons d'obtenir un produit aux propriétés différentes : renforcé, trempé, miroir, blindé. La base est toujours du simple sable, qui est traité. Il est important de dire qu’il y a encore suffisamment de sable sur la planète pour que le verre ne soit pas bientôt hors d’usage.

Aujourd'hui, nous allons parler de la façon de fabriquer du verre à la maison de vos propres mains. Nous examinerons également les méthodes et technologies de production indépendante de verre et de produits verriers, à savoir les fours, dispositifs et outils pour la fusion du verre.

Dans les usines et les laboratoires chimiques, le verre est produit à partir d'une charge - un mélange sec soigneusement mélangé de sels en poudre, d'oxydes et d'autres composés. Lorsqu'ils sont chauffés dans des fours à des températures très élevées, souvent supérieures à 1 500 °C, les sels se décomposent en oxydes qui, en interagissant les uns avec les autres, forment des silicates, des borates, des phosphates et d'autres composés stables à haute température. Ensemble, ils composent le verre.

Nous préparerons des verres dits fusibles, pour lesquels un four électrique de laboratoire avec une température de chauffage allant jusqu'à 1000°C suffit. Il vous faudra également des creusets, des pinces à creuset (pour ne pas vous brûler) et une petite plaque plate, en acier ou en fonte. Nous allons d’abord souder le verre, puis nous lui trouverons une utilisation.

Mélanger à la spatule sur une feuille de papier 10 g de tétraborate de sodium (borax), 20 g d'oxyde de plomb et 1,5 g d'oxyde de cobalt tamisés au tamis. C'est notre lot. Versez-le dans un petit creuset et compactez-le avec une spatule pour obtenir un cône avec le dessus au centre du creuset. La charge compactée ne doit pas occuper plus des trois quarts du volume du creuset, le verre ne se renversera pas.

A l'aide de pinces, placer le creuset dans un four électrique (creuset ou moufle), chauffé à 800-900 °C, et attendre que la charge fonde. Ceci se juge à la libération des bulles : dès qu'elle s'arrête, le verre est prêt. Retirez le creuset du four avec des pinces et versez immédiatement le verre fondu sur une plaque d'acier ou de fonte propre. En refroidissant sur la cuisinière, le verre forme un lingot bleu-violet.

Pour obtenir des verres d'autres couleurs, remplacez l'oxyde de cobalt par d'autres oxydes colorants. L'oxyde de fer (III) (1-1,5 g) colorera le verre en marron, l'oxyde de cuivre (II) (0,5-1 g) - vert, un mélange de 0,3 g d'oxyde de cuivre avec 1 g d'oxyde de cobalt et 1 g de fer ( III) oxyde — noir. Si vous prenez uniquement de l'acide borique et de l'oxyde de plomb, le verre restera incolore et transparent. Expérimentez avec d'autres oxydes, par exemple le chrome, le manganèse, le nickel, l'étain.

Broyez le verre avec un pilon dans un mortier en porcelaine. Pour éviter les blessures causées par les fragments, assurez-vous d'envelopper votre main dans une serviette et de couvrir le mortier et le pilon avec un chiffon propre.

Versez de la poudre de verre fine sur un verre épais, ajoutez un peu d'eau et broyez jusqu'à consistance crémeuse avec un carillon - un disque en verre ou en porcelaine avec une poignée. Au lieu d'un carillon, vous pouvez prendre un petit mortier à fond plat ou un morceau de granit poli - c'est ce que faisaient les maîtres anciens lorsqu'ils broyaient les peintures. La masse résultante est appelée glissement. Nous l’appliquerons sur la surface de l’aluminium de la même manière que lors de la fabrication de bijoux.

Nettoyez la surface en aluminium avec du papier de verre et dégraissez en la faisant bouillir dans une solution de soude. Sur une surface propre, dessinez le contour du motif avec un scalpel ou une aiguille. À l'aide d'un pinceau ordinaire, recouvrez la surface de barbotine, séchez-la à la flamme, puis chauffez-la dans la même flamme jusqu'à ce que le verre soit fondu au métal. Vous obtiendrez de l'émail.

Si l'icône est petite, elle peut être recouverte d'une couche de verre et chauffée entièrement à la flamme. Si le produit est plus grand (par exemple, un panneau avec une inscription), vous devez alors le diviser en sections et y appliquer du verre une par une. Pour rendre la couleur de l'émail plus intense, réappliquez le verre. De cette manière, vous pouvez obtenir non seulement des décorations, mais également des revêtements d'émail fiables pour protéger les pièces en aluminium de toutes sortes d'appareils et de modèles. Puisque dans ce cas l'émail supporte une charge supplémentaire, il est conseillé de recouvrir la surface métallique d'un film d'oxyde dense après dégraissage et lavage ; Pour ce faire, il suffit de maintenir la pièce pendant 5 à 10 minutes dans un four dont la température est juste en dessous de 600°C.

Bien entendu, il est plus pratique d'appliquer la barbotine sur une grande partie non pas avec un pinceau, mais avec un flacon pulvérisateur ou simplement en arrosant (mais la couche doit être fine). Séchez la pièce dans un four à 50-60°C, puis transférez-la dans un four électrique chauffé à 700-800°C.

Vous pouvez également réaliser des plaques peintes pour des travaux de mosaïque à partir de verre fusible. Recouvrir les morceaux de porcelaine brisée (ils vous seront toujours remis dans un magasin de porcelaine) d'une fine couche de barbotine, sécher à température ambiante ou au four et fondre le verre sur les assiettes en les gardant au four électrique à température pas inférieure à 700°C.

Après avoir maîtrisé le travail du verre, vous pouvez aider vos collègues du club de biologie : ils fabriquent souvent des animaux en peluche, et les animaux en peluche ont besoin d'yeux de couleurs différentes...

Dans une plaque d'acier d'environ 1,5 cm d'épaisseur, percez plusieurs évidements de tailles différentes à fond conique ou sphérique. De la même manière que précédemment, fusionnez les verres de différentes couleurs. Le gamma est probablement suffisant, mais pour modifier l'intensité, augmentez ou diminuez légèrement la teneur en additif colorant.

Placez une petite goutte de verre fondu de couleur vive dans le creux de la plaque d'acier, puis versez le verre de couleur iris. La goutte entrera dans la masse principale, mais ne s'y mélangera pas - de cette façon, la pupille et l'iris seront reproduits. Refroidissez les articles lentement, en évitant les changements brusques de température. Pour ce faire, retirez les « yeux » durcis mais encore chauds du moule avec une pince à épiler chauffée, placez-les dans de l'amiante libre et laissez-les refroidir à température ambiante. .

Bien entendu, le verre fusible peut également être utilisé dans d’autres applications. Mais ne vaudrait-il pas mieux que vous les recherchiez vous-même ?

Et pour compléter les expériences avec le verre, en utilisant le même four électrique, nous essaierons de transformer du verre ordinaire en verre coloré. Une question naturelle : est-il possible de fabriquer des lunettes de soleil de cette façon ? C'est possible, mais il est peu probable que vous réussissiez du premier coup, car le processus est capricieux et nécessite certaines compétences. Par conséquent, ne prenez les verres qu'après vous être entraîné sur des morceaux de verre et vous être assuré que le résultat répond à vos attentes.

La peinture de base pour le verre sera de la colophane. Vous avez préalablement préparé des siccatifs pour peintures à l'huile à base de résinates, les sels acides qui composent la colophane. Revenons aux résinates, car ils sont capables de former un film fin et uniforme sur le verre et de servir de support à la matière colorante,

Dissoudre des morceaux de colophane dans une solution de soude caustique avec une concentration d'environ 20%, en remuant et en faisant bien sûr attention jusqu'à ce que le liquide devienne jaune foncé. Après filtration, ajouter un peu de solution de chlorure ferrique FeCl3 ou autre sel ferrique. Gardez à l'esprit que la concentration de la solution doit être faible, le sel ne peut pas être pris en excès - le précipité d'hydroxyde de fer qui se forme dans ce cas nous gênera. Si la concentration en sel est faible, un précipité rouge de résinate de fer se forme - c'est là qu'il est nécessaire.

Filtrez le précipité rouge et séchez-le à l'air, puis dissolvez-le jusqu'à saturation dans de l'essence pure (pas d'essence d'automobile, mais d'essence à solvant) ; il serait encore mieux de prendre de l'hexane ou de l'éther de pétrole. À l'aide d'un pinceau ou d'un spray, appliquez une fine couche de verre sur la surface, laissez sécher et placez dans un four chauffé à environ 600°C pendant 5 à 10 minutes.

Mais la colophane est une substance organique, et elle ne peut pas résister à cette température ! C'est vrai, mais c'est exactement ce dont vous avez besoin : laissez la base organique brûler. Il restera alors une fine pellicule d'oxyde de fer sur le verre, bien adhérée à la surface. Et bien que l'oxyde soit généralement opaque, dans une couche aussi fine, il transmet une partie des rayons lumineux, c'est-à-dire qu'il peut servir de filtre lumineux.
Peut-être que la couche de protection contre la lumière vous semblera trop sombre ou, au contraire, trop claire. Dans ce cas, modifiez les conditions expérimentales - augmentez ou diminuez légèrement la concentration de la solution de colophane, modifiez le temps et la température de cuisson. Si vous n'êtes pas satisfait de la couleur dans laquelle le verre est peint, remplacez le chlorure ferrique par le chlorure d'un autre métal, mais certainement dont l'oxyde est de couleur vive, par exemple le chlorure de cuivre ou de cobalt.

Et lorsque la technologie est soigneusement développée sur des morceaux de verre, il est possible de transformer des lunettes ordinaires en lunettes de soleil sans trop de risques. N'oubliez pas de retirer le verre du cadre : le cadre en plastique ne résistera pas à la chaleur au four de la même manière que le support en colophane...
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Pour fabriquer du verre, il faut faire fondre le sable. Vous avez probablement marché sur du sable chaud par une journée ensoleillée, vous devinez donc que pour ce faire, il faut le chauffer à des températures très élevées. Un glaçon fond à une température d'environ 0 C. Le sable commence à fondre à une température d'au moins 1710 C, soit près de sept fois supérieure à la température maximale de notre four habituel.
Chauffer une substance à une telle température nécessite beaucoup d’énergie, et donc d’argent. Pour cette raison, lors de la production de verre pour les besoins quotidiens, les verriers ajoutent au sable une substance qui aide le sable à fondre à des températures plus basses - environ 815 °C. Cette substance est généralement du carbonate de sodium.
Cependant, si vous utilisez uniquement un mélange de sable et de carbonate de sodium lors de la fonte, vous pouvez obtenir un type de verre étonnant - du verre qui se dissout dans l'eau (franchement, ce n'est pas le meilleur choix pour les verres).


Pour éviter que le verre ne se dissolve, vous devez ajouter une troisième substance. Les verriers ajoutent du calcaire concassé au sable et à la soude (vous avez probablement vu cette belle pierre blanche).

Le verre couramment utilisé pour fabriquer des fenêtres, des miroirs, des verres, des bouteilles et des ampoules est appelé verre silicaté sodocalcique. Ce verre est très durable et une fois fondu, il est facile de lui donner la forme souhaitée. En plus du sable, du carbonate de sodium et du calcaire, ce mélange (les experts l'appellent « mélange ») contient de l'oxyde de magnésium, de l'oxyde d'aluminium, de l'acide borique, ainsi que des substances qui empêchent la formation de bulles d'air dans ce mélange.

Tous ces ingrédients sont réunis et le mélange est placé dans un four géant (le plus grand de ces fours peut contenir près de 1 110 000 kg de verre liquide).

La chaleur élevée du four chauffe le mélange jusqu'à ce qu'il commence à fondre et passe d'un solide à un liquide visqueux. Le verre liquide continue d'être chauffé à haute température jusqu'à ce que toutes les bulles et veines en disparaissent, car l'objet qui en est fabriqué doit être absolument transparent. Lorsque la masse de verre devient homogène et propre, réduisez le feu et attendez que le verre se transforme en une masse visqueuse visqueuse - comme un iris chaud. Le verre est ensuite coulé du four dans une machine de coulée où il est coulé dans des moules et façonné.
Cependant, lors de la fabrication d'objets creux tels que des bouteilles, le verre doit être soufflé comme un ballon. Auparavant, le soufflage du verre était visible lors des foires et des carnavals, mais aujourd'hui, ce processus est souvent montré à la télévision. Vous avez probablement déjà vu des souffleurs de verre souffler du verre chaud au bout d'un tube pour créer des formes étonnantes. Mais le verre peut aussi être soufflé à l’aide de machines. Le principe de base du soufflage de verre est de souffler dans une goutte de verre jusqu'à ce qu'une bulle d'air se forme au milieu, qui devient une cavité dans la pièce finie.

Une fois que le verre a reçu la forme requise, un nouveau danger l'attend : il peut se fissurer lorsqu'il est refroidi à température ambiante. Pour éviter cela, les artisans tentent de contrôler le processus de refroidissement en soumettant le verre durci à un traitement thermique. La dernière étape du traitement consiste à éliminer les gouttelettes de verre en excès des poignées des tasses ou des plaques de polissage à l'aide de produits chimiques spéciaux qui les rendent parfaitement lisses.

Les scientifiques se demandent encore si le verre doit être considéré comme un solide ou un liquide très visqueux (semblable à un sirop). Parce que le verre des fenêtres des maisons plus anciennes est plus épais en bas et plus fin en haut, certains prétendent que le verre goutte avec le temps. Cependant, on peut affirmer qu'auparavant, les vitres n'étaient pas parfaitement droites et que les gens les inséraient simplement dans les cadres avec le bord le plus épais vers le bas. Même la verrerie de l’époque de la Rome antique ne présente aucun signe de « fluidité ». Ainsi, l’exemple des vieilles vitres ne contribuera pas à résoudre la question de savoir si le verre est réellement un liquide très visqueux.

Composition (matières premières) pour fabriquer du verre à la maison :
Le sable de quartz;
Carbonate de sodium;
Thalamite;
Calcaire;
Syénite néphélinique;
Sulfate de sodium.

Comment le verre est fabriqué à la maison (processus de production)

En règle générale, des déchets de verre (verre brisé) ainsi que les composants ci-dessus sont utilisés comme ingrédients.

1) Les éléments constitutifs du futur verre entrent dans le four, où le tout fond à une température de 1500 degrés, formant une masse liquide homogène.

2) Le verre liquide entre dans un homogénéisateur (un appareil permettant de créer des mélanges stables), où il est mélangé jusqu'à obtenir une masse à température uniforme.

3) La masse chaude est laissée décanter pendant plusieurs heures.

C'est ainsi qu'on fabrique le verre !