شیشه جزء جدائی ناپذیر زندگی انسان است. شیشه تنها ماده مستحکم و شفافی است که کاربرد های بسیار زیادی در صنایع ساختمانی ، خودروسازی ، حفاظتی و … دارد. مواد اولیه مختلف و متنوعی در ساخت شیشه بکار برده می شود اما ماده اولیه اصلی آن ، سنگ های سیلیسی مثل ماسه است که باید به خوبی حرارت داده شود. ویژگی جالب سنگ های سیلیسی این است که با حرارت دیدن ، به صورت جامدی شفاف تبدیل می شود و این خاصیت خود را حتی پس از سرد شدن هم از دست نمی دهند. البته برای تولید شیشه نیاز به مواد اولیه شیمیایی و معدنی دیگری همچون کربنات سدیم و کربنات کلسیم برای افزودن به مواد سیلیسی وجود دارد که در ادامه با آنها آشنا خواهیم شد.

شیشه از چه چیزی ساخته می شود

شیشه انواع بسیار متنوعی دارد اما همه آنها به روش های مشابهی تولید می شوند. برای تولید این محصول باید ماسه سیلیسی ، ضایعات شیشه و مواد معدنی و شیمیایی مختلف مانند سنگ آهک و سودا اش و دیگر مواد اولیه را در کوره های خاصی حرارت دهیم. مواد اولیه مختلفی که در این صنعت استفاده می شوند هر کدام به منظور خاصی بکار می روند. کربنات کلسیم یا سنگ آهک ، مقاومت شیشه را افزایش داده و آن را در مقابل فشارهای سطحی مثل ضربه و مواد شیمیایی مستحکم می نماید. کربنات سدیم هم به عنوان یک ماده شیمیایی اصلی در تولید شیشه ، نقش مهمی در ذوب سیلیس در دمای پایین تر دارد.

همانطور که گفته شد ، شیشه انواع بسیار گوناگونی دارد از جمله می توان از شیشه فلت ، شیشه لمینت ، شیشه نشکن ، شیشه رفلکس ، شیشه مقاوم در برابر حرارت و شیشه کریستال نام برد. اما معمول ترین نوع شیشه که با نام شیشه جام یا سودا آهکی شناخته می شود از ترکیب کردن ماسه سیلیسی با کربنات سدیم بدست می آید. برای این منظور باید این دو ماده را در کوره با هم حرارت دارد. افزودن کربنات کلسیم هم در ساختار شیشه از اهمیت زیادی برخوردار است چون ترکیب کربنات سدیم و سیلیس در آب حل می شود و سنگ آهک آن را ضد آب می کند.

پس از ترکیب و حرارت دادن مواد اولیه می توان یا از طریق دمیدن در مواد مذاب آن را حالت داد و یا مواد را داخل قالب ریخت تا ظروف مورد نظر بوجود آید. همچنین جهت تولید شیشه فلت ، مواد ذوب شده را روی صفحه ای تخت که لایه ای از قطع روی آن را پوشانده است ، می ریزند و ضخامت آن را تنظیم می کنند.

نقش مواد خاص در تولید شیشه

شیشه ها انواع مختلفی دارند و برای تولید آنها از مواد متفاوتی استفاده می شود. مثلا برای تولید شیشه های رنگی یا آینه ای ، ترکیبات آهن ، نیترات و کروم را در مواد اولیه بکار می برند. همچنین برای تولید شیشه های مقاوم در برابر حرارت به آن اکسید بور اضافه می کنند به همین دلیل این شیشه ها با نام شیشه بوروسیلیکات معروف هستند و کاربرد های صنعتی و آزمایشگاهی زیادی دارند. حتی از آنها با نام ظروف پیرکس در آشپزی هم استفاده می شود.

کریستال و ظروف زیبا و تزئینی که به شکل چشم نوازی برش خورده اند هم برای مقاوم شدن در برای شکستن در حین برش زدن آنها نیاز به یک ماده افزودنی به نام اکسید سرب دارند. اکسید سرب مقاومت شیشه را در برابر تنش های ناشی از تیغه های برش افزایش می دهد. البته همان طور که اطلاع دارید ، سرب یک عنصر سنگین است بنابراین کریستال و بلور از شیشه معمولی سنگین تر می باشد.

بررسی اهمیت کربنات کلسیم در ساخت شیشه

کربنات کلسیم یا سنگ آهک که دارای غلظت بالای کلسیم بوده و فاقد آهن باشد ، اهمیت زیادی در تولید شیشه دارد. نقش کربنات کلسیم ، جلوگیری از انحلال شیشه در آب و افزایش مقاومت آن در برابر فشار و ضربه است. البته در صورت استفاده از کلسیم کربنات بی کیفیت که حاوی آهن است ، شیشه کدر یا رنگی خواهد شد که مطلوب نمی باشد. کربنات کلسیم یک پایدار کننده است و مقاومت شیشه و هر محصولی که به عنوان فیلر در ساخت آن استفاده می شود را افزایش می دهد. کربنات کلسیم علاوه بر اینکه ویژگی های قابل توجهی را به شیشه می دهد ، همچنین به دلیل قیمت ارزان آن ، هزینه های نهایی تولید شیشه را کاهش خواهد یافت.