مراحل صناعة الزجاج
يعتبر الزجاج من أهم الاختراعات التي توصل إليها الإنسان منذ القدم، وهو عبارة عن مادة صلبة غير عضوية، تكون شفافة أو شبه شفافة، ولكنها سهلة الانكسار، وقد استخدم منذ القدم ولا يزال استخدامه قائمًا في الوقت الحالي، إذ يستخدم في عدة مجالات منها أعمال البناء، والأدوات المنزلية، ومعدات الاتصالات السلكية.
وهناك عدة أنواع للزجاج ولكنها تختلف فيما بينها حسب مكوناتها وخصائصها الفيزيائية، ومن أكثر أنواع الزجاج شيوعًا واستخدامًا هو زجاج صودا الجير، الذي يتكون من 75% من السيليكا، وأكسيد الصوديوم، وأكسيد الكالسيوم.
مراحل صناعة الزجاج
يمر الزجاج خلال تصنيعه بثلاث مراحل هي:
– الصهر: يُصهر الرمل والصودا في أفران كبيرة، وتحت درجة حرارة عالية جدًا.
– التشكيل: وهو عملية صب الزجاج المنصهر في قوالب مختلفة الأشكال.
– النفخ: نفخ الأواني الزجاجية المفرغة بستخدام الآلات مثل عبوات المياه.
كيفية صناعة الزجاج
تمر صناعة الزجاج بمراحل عدة، وهي:
– خلط كميات محددة من المواد التي تستخدم في صناعة الزجاج مثل الرمل، والجير، والألمنيوم، والصودا ،وأكسيد الزرنيخ الأبيض.
– تسخين الخليط في فرن ذي درجة حرارة عالية جدًا؛ وذلك حتى يتحول الخليط إلى عجينة.
– تشكيل العجينة حسب الشكل المراد تصميمه.
– ترك العجينة حتى تبرد.
خواص الزجاج
– الشفافية: يتميز الزجاج بشفافية، تسمح بنفاذ جميع الأشعة الضوئية، كما يتميز الزجاج بقدرته على عكس وكسر الضوء.
– القساوة: وهي تعني قدرة الزجاج على مقاومة الخدش أو الاحتكاك، وتختلف درجة قساوة الزجاج حسب المواد المستخدمة في تصنيعه، فزيادة نسبة الجير والسيليكات تزيد قساوته.
– مقاومة الزجاج للمواد الكيميائية: إذ إنه يقاوم جميع المركبات الكيميائية ياستثناء حمض الفلوردريك، والمصهرات القلوية التي تُحلل الزجاج بسهولة، كما أن الماء يؤثر على الزجاج إذا ترك فيه لفترة طويلة جدًا.
مكونات تدخل في صناعة الزجاج
يتكون الزجاج العادي من 75 % رمل أو سيليكا(أكسيد السيليكون)، و 15 % صودا (كربونات الصوديوم (ملح القلي)، 10 % الجيروهو عبارة عن حجارة كلسية. وفيما يلي تعريف بالمكونات:
– الرمل أو السيلكا: يعتبر حمض السيلكون من أهم المكونات التي تستخدم في صناعة الزجاج، ويفضل استخدام الرمل الذي يحتوي على نسبة عالية من حمض السيلكون، بنسبة تصل إلى 80%.
– مركبات الصوديوم: تستخدم للمساعدة في عملية التشكيل.
– الكلس أو الدولومايت: يستخدم لإعطاء الزجاج الصلابة اللازمة لتحمل مادة أكسيد الكالسيوم.
– الفلدسبار: تستخدم لأنها تنصهر بسهولة.
– البوركس: يتكون من الصوديوم وعنصر البورون، ويساعدان على إعطاء الزجاج المرونة، فنوعيات الزجاج التي تحتوي على نسبة عالية من البوركس لا تنكسر بسهولة.
– الملونات والمحسنات: تستخدم المواد الملونة وبعض المواد المحسنة لتحسين نوعية الزجاج، وهذه المواد مثل أكسيد الرصاص، وأكسيد التيتانيوم.
أنواع الزجاج
– الزجاج المنبسط، يستخدم في صنع المرايا، والأبواب الزجاجية، والنوافذ.
– الزجاج المقوّس، يستخدم في صناعة العدسات، والكاميرات، والمجاهر.
– زجاج الليزر.
– الزجاج غير المرئي.
– الزجاج الحساس للضوء، وهو يسخدم في الصناعات الميكروية.
– الأنابيب الزجاجية، تستخدم في صنع المصابيح، والنيونات، والمواسير، والأجهزة الكهربائيّة.
– الخزف الزجاجي، وهو السيراميك الزجاجي.
– زجاج الأمان المصفح، حيث يتم لصق مواد بلاستيكية على الزجاج المسطح لمنعه من التطاير في حال تكسره.
– زجاج مقاوم للرصاص، وهو زجاج من عدة طبقات من الزجاج.
– طوب البناء الزجاجي.
