autor: Chris Woodford. Ostatnia aktualizacja: 19 stycznia 2021 roku.
teraz to widzisz, teraz nie. Jest wystarczająco trudne, aby nas chronić, ale rozbija się z niesamowitą łatwością. Jest zrobiony z nieprzezroczystego piasku, ale jest całkowicie przezroczysty. I, być może najbardziej zaskakujące, zachowuje się jak stały materiał… ale to też jakiś dziwny płyn w przebraniu!,Możesz znaleźć szkło, gdziekolwiek spojrzysz: większość pokoi w domu będziemasz szklane okno, a jeśli nie, być może szklane lustro… albo żarówka szklana. Szkło jest jednym z najstarszych i najbardziej uniwersalnych materiałów stworzonych przez człowieka. Dowiedzmy się więcej na ten temat.
zdjęcie: szklana zagadka: jak coś przezroczystego na światło wygląda kolorowo? Kolorów w tym szkle tak naprawdę nie ma! Szklane soczewki załamują (wyginają) promienie świetlne o różnych długościach fal o różnej ilości, powodując pojawienie się kolorów spektralnych. Jest to zbliżenie soczewki Fresnela z latarni morskiej.
Co to jest szkło?,
Zdjęcie: Witraż wykonany jest przez dodanie soli metali, takich jak żelazo, mangan, chrom i cyna do składników stopionego szkła, aby nadać mu różne atrakcyjne kolory. Witraż ten, zaprojektowany przez artystę Edwarda Burne-Jonesa, znajduje się w Katedrze Św. Filipa w Birmingham w Anglii.
Wierzcie lub nie, szkło jest wykonane z ciekłego piasku. Możesz zrobić szkło, podgrzewając zwykły piasek (który jest w większości wykonany z silikonu), aż stopi się i zamieni w ciecz., Nie znajdziesz tego na lokalnej plaży: piasek topi się w niewiarygodnie wysokiej temperaturze 1700°C (3090°F).
Kiedy stopiony piasek ochładza się, nie zamienia się w ziarniste żółte rzeczy, od których zacząłeś: ulega całkowitej transformacji i zyskuje zupełnie inną wewnętrzną strukturę. Ale nie ma znaczenia, jak bardzo schłodzisz Piasek, nigdy nie ustawi się w asolid. Zamiast tego staje się rodzajem zamrożonej cieczy lub materiałów, które naukowcy nazywają amorficznym ciałem stałym.,To jest jak skrzyżowanie ciała stałego i cieczy z niektórymi krystalicznymi rzędami asolidu i cząsteczkową przypadkowością cieczy.
szkło jest tak popularnym materiałem w naszych domach, ponieważ ma wszystkie rodzaje naprawdę użytecznych właściwości. Oprócz tego, że jest przezroczysty, jest niedrogi w wykonaniu, łatwy w kształtowaniu, gdy jest zmolowany, rozsądnie odporny na ciepło, gdy jest ustawiony, chemicznie obojętny(więc szklany słoik nie reaguje z rzeczami, które umieszczasz w nim), i może być poddany recyklingowi dowolną liczbę razy.
jak powstaje szkło?,
grafika: Produkcja szkła uproszczone: wymieszać i podgrzać piasek i szkło z recyklingu z węglanem wapnia i węglanem sodu.
kiedy amerykańscy naukowcy testowali prototyp bomby atomowej na pustyni w Nowym Meksyku w 1945 roku, eksplozja zamieniła piasek w bezpośrednim miejscu uderzenia w szkło. Na szczęście istnieją łatwiejsze i mniej ekstremalne sposoby wytwarzania szkła—ale wszystkie z nich potrzebują ogromnych ilości ciepła.,
w komercyjnej szklarni sandis miesza się ze szkłem odpadowym (ze zbiórek recyklingowych), sodą kalcynowaną(węglan sodu) i wapieniem (węglan wapnia) i ogrzewa w piecu. Soda obniża temperaturę topnienia piasku, co pomaga oszczędzać energię podczas produkcji, ale ma niefortunną wadę:wytwarza rodzaj szkła, które rozpuszcza się w wodzie! / Align = „left” / Produkt końcowy nazywa się szkłem sodowo-wapienno-krzemionkowym. To zwykłe szkło, które możemy zobaczyć dookoła.,
Zdjęcie: szkło borokrzemianowe, takie jak dzbanek PYREX® (tył), może wytrzymać ekstremalne zmiany temperatury, w przeciwieństwie do zwykłego szkła (przód), które pęka. Zwykły szklany słoik z przodu jest nieco cieńszy i znacznie lżejszy. Widać również bardzo wyraźnie, że szkło borokrzemianowe ma lekko niebieskawy kolor (podobnie jak tlenek boru, z którego jest wykonane).,
po stopieniu piasku, wlewa się go do butelek, szklanek i innych pojemników, lub „unosi się”(wylewa się na dużą kadzę stopionego metalu cyny), aby zrobić idealnie płaskie arkusze szkła do okien. Niezwykłe szklane pojemniki są nadal czasami wykonywaneby „dmuchać” je. „Gob” (bryła) stopionego szkła jest owijana wokół otwartej rury, która jest powoli obracana. Powietrze jest wdmuchiwane przez Otwarty Koniec Rury, powodując, że szkło wybucha jak balon.Dzięki umiejętnemu dmuchaniu i obracaniu można wykonać wszelkiego rodzaju niesamowite kształty.,
producenci szkła stosują nieco inny procesw zależności od rodzaju szkła, które chcą wykonać. Zwykle dodaje się inne chemikalia w celu zmiany wyglądu lub właściwości szkła wykończonego. Na przykład chemikalia na bazie żelaza i chromu sąpodrzucane do stopionego piasku, aby uzyskać zielone szkło. Odporne na PIECE szkło borokrzemianowe (szeroko sprzedawane pod marką PYREX®) powstaje poprzez dodanie tlenku boru do stopionej mieszaniny. Dodanie ołowiu oksydemakes drobnego szkła kryształowego, które mogą być cięte łatwiej; wysoko ceniony kryształ ołowiu Cut błyszczy z kolorem, JAK załamuje (wygina) światło przechodzące przez niego., Niektóre specjalne rodzaje szkła są wytwarzane przez inny proces produkcyjny. Bulletproofglass jest wykonany z kanapki lub laminatu z wielu warstw szkła i plastiku połączonych razem. Szkło hartowane stosowane w szybach samochodowych jest wytwarzane przez bardzo szybkie chłodzenie stopionego szkła, aby było znacznie trudniejsze.Szkło barwione (kolorowe) jest przez dodanie związków metalicznych do szkła, gdy jest stopiony; differentmetals dać oddzielne segmenty szkła ich różne kolory.