VITREUZE TOESTAND: KENMERKEN, VOORBEELDEN EN EIGENSCHAPPEN - CHEMIE - 2025

De glasachtige toestand komt voor in lichamen die een snelle moleculaire ordening hebben ondergaan om bepaalde posities in te nemen, meestal als gevolg van snelle afkoeling. Deze lichamen hebben een solide uiterlijk met een zekere mate van hardheid en stijfheid, hoewel ze onder invloed van externe krachten in het algemeen elastisch vervormen.

Glas, niet te verwarren met glas, wordt gebruikt bij de vervaardiging van ramen, lenzen, flessen enz. Over het algemeen heeft het een oneindig aantal toepassingen, zowel voor het huiselijk leven als voor onderzoek en technologie; vandaar het belang ervan, en het belang van het kennen van zijn eigenschappen en kenmerken.

Aan de andere kant is het belangrijk om te begrijpen dat er verschillende soorten glas zijn, zowel van natuurlijke als kunstmatige oorsprong. Wat dat laatste betreft, de verschillende soorten glas spelen vaak in op verschillende behoeften.

Daarom is het mogelijk om glazen te verkrijgen die aan bepaalde eigenschappen voldoen om aan bepaalde technologische of industriële behoeften te voldoen.

kenmerken

Met betrekking tot hun optische eigenschappen zijn deze glasachtige lichamen isotroop (dat wil zeggen hun fysische eigenschappen zijn niet afhankelijk van de richting) en transparant voor de meeste zichtbare straling, op dezelfde manier als vloeistoffen.

De glasachtige toestand wordt algemeen beschouwd als een andere toestand van materie dan de drie algemeen bekende toestanden, zoals vloeibaar, gasvormig en vast, of nieuwe die de afgelopen decennia zijn ontdekt, zoals plasma of Bose-condensaat. Einstein.

Sommige onderzoekers begrijpen echter dat de toestand van het glasvocht het resultaat is van een onderkoelde vloeistof of vloeistof met een zo hoge viscositeit dat het uiteindelijk een solide uiterlijk krijgt zonder er echt een te zijn.

Voor deze onderzoekers zou de glasachtige toestand geen nieuwe toestand van materie zijn, maar eerder een andere vorm waarin de vloeibare toestand verschijnt.

Wat uiteindelijk vrij zeker lijkt, is dat lichamen in de glazige toestand geen bepaalde interne ordening vertonen, in tegenstelling tot wat er gebeurt met kristallijne vaste stoffen.

Het is echter ook waar dat in veel gevallen een zogenaamde ordelijke stoornis wordt gewaardeerd. Er worden bepaalde geordende groepen waargenomen die ruimtelijk geheel of gedeeltelijk willekeurig zijn georganiseerd.

Soorten glazen

Zoals hierboven vermeld, kan glas van natuurlijke of kunstmatige oorsprong zijn. Een voorbeeld van een natuurlijk voorkomend glaslichaam is obsidiaan, dat wordt gecreëerd door de warmte die aanwezig is in vulkanen.

Anderzijds kunnen zowel stoffen van organische oorsprong als anorganische stoffen een glasachtige toestand krijgen. Enkele van deze stoffen zijn:

- Verschillende chemische elementen, zoals Se, Si, Pt-Pd, Au-Si, Cu-Au.

- Verschillende oxiden, zoals SiO ₂ , P ₂ O ₅ , B ₂ O ₃ en bepaalde combinaties daarvan.

- Verschillende chemische verbindingen, zoals GeSe ₂ , As ₂ S ₃ , P ₂ S ₃ , PbCl ₂ , BeF ₂ , AgI.

- Organische polymeren, zoals onder meer polyamiden, glycolen, polyethenen of polystyrenen en suikers.

Voorbeelden

Een van de meest voorkomende brillen die te vinden zijn, moet het volgende worden benadrukt:

Glasachtig silica

Silica is een oxide van silicium, waarvan in het algemeen kwarts de bekendste is. Over het algemeen is silica een fundamenteel onderdeel van glas.

In het geval van kwarts kan een kwartsglas worden verkregen door het te verhitten tot het smeltpunt (dat is 1723 ºC) en vervolgens snel af te koelen.

Kwartsglas is uitstekend bestand tegen thermische schokken en kan in roodgloeiend water worden ondergedompeld. De hoge smelttemperatuur en de viscositeit maken het echter moeilijk ermee te werken.

Dit kwartsglas wordt zowel in wetenschappelijk onderzoek als in tal van toepassingen voor thuis toegepast.

Natriumsilicaatglazen

De vervaardiging ervan is te danken aan het feit dat het eigenschappen biedt die vergelijkbaar zijn met die van kwartsglas, hoewel natriumsilicaatglas veel goedkoper is omdat het voor de vervaardiging ervan niet nodig is om temperaturen te bereiken die zo hoog zijn als bij kwartsglas.

Naast natrium worden andere aardalkalimetalen toegevoegd in het fabricageproces om het glas bepaalde bijzondere eigenschappen te geven, zoals mechanische weerstand, niet-reactiviteit tegen chemische middelen bij kamertemperatuur (vooral tegen water), onder andere.

Evenzo is het, met de toevoeging van deze elementen, ook bedoeld dat ze de transparantie behouden in het licht van licht.

Glas eigenschappen

In algemene termen houden de eigenschappen van glas zowel verband met de natuur als met de grondstoffen die worden gebruikt om het te verkrijgen, en met de chemische samenstelling van het verkregen eindproduct.

De chemische samenstelling wordt meestal uitgedrukt als massapercentages van de meest stabiele oxiden bij kamertemperatuur van de chemische elementen waaruit het bestaat.

Enkele algemene eigenschappen van glas zijn in ieder geval dat het zijn optische eigenschappen na verloop van tijd niet verliest, dat het gemakkelijk vervormbaar is tijdens het smeltproces, dat de kleur afhangt van de materialen die eraan worden toegevoegd tijdens het smeltproces en dat ze gemakkelijk recyclebaar.

Glas heeft het vermogen om licht te reflecteren, te breken en door te laten, dankzij zijn optische eigenschappen, zonder het te verstrooien. Gewoon glas heeft een brekingsindex van 1,5 die kan worden aangepast met verschillende toevoegingen.

Evenzo is gewoon glas corrosiebestendig en heeft het een treksterkte van 7 megapascal. Verder kan de kleur van het glas worden aangepast door verschillende toevoegingen toe te voegen.

Glasrecycling

Een belangrijk voordeel van glas ten opzichte van andere materialen is zowel het gemak van recycling als de onbeperkte recyclingcapaciteit, aangezien er geen limiet is aan het aantal keren dat hetzelfde glasachtige materiaal kan worden gerecycled.

Bovendien zijn bij de productie van gerecycled glas de energiebesparingen in de orde van 30% ten opzichte van de energiekosten van de productie uit grondstoffen. Deze energiebesparing, samen met de besparing op grondstoffen, betekent uiteindelijk ook een aanzienlijke financiële besparing.

Referenties

1. Glas (zd). Op Wikipedia. Opgehaald op 24 april 2018, via es.wikipedia.org.
2. Amorfe vaste stof (zd). Op Wikipedia. Opgehaald op 24 april 2018, via es.wikipedia.org.
3. Glas (zd). Op Wikipedia. Opgehaald op 24 april 2018, via en.wikipedia.org.
4. Elliot, SR (1984). Fysica van amorfe materialen. Longman Group Ltd.
5. De structuur van glas wordt atoom voor atoom bepaald. Experientia docet. 24 april 2018. Toegang tot 1 februari 2016.
6. Turnbull, "Onder welke omstandigheden kan een glas worden gevormd?", Contemporary Physics 10: 473-488 (1969)