Glasets kemi

Tillbaka till Kunskapsbank

Glasets kemi

Huvudbeståndsdelen i planglas är SiO2  (kvartssand). Denna har en hög smälttemperatur i storleksordningen 1 700 °C och dess tillstånd vid denna temperatur liknar sirap en mycket kall dag. Den grundläggande byggstenen i kiseloxid har formen av en tetraeder (en tresidig pyramid) med kisel i mitten, symmetriskt länkad till fyra syreatomer i hörnen: den har den kemiska formeln SiO4  och är negativt laddad.

Vid snabb avkylning av smält kiseloxid bildas ett slumpmässigt organiserat nätverk av dessa tetraedrar, länkade i sina hörn, vilket ger ett amorft material känt som kvartsglas (vitreös kiseldioxid).

Av praktiska och ekonomiska skäl sänks kiseloxidens höga smältpunkt och viskositet genom att tillsätta natriumoxid (ett flussmedel) i form av karbonat. Natrium- och syreatomerna går då in i kisel-syrenätverket i enlighet med deras valenstillstånd. Dessa atomer kallas för nätverksbildare. Andra huvudbeståndsdelar i planglas, såsom kalcium och magnesium, går in i nätverksstrukturen som nätverksmodifierare. Dessa modifierares funktion är att göra strukturerna mer komplexa, så att det vid avkylningen av de sammansmälta komponenterna blir svårare för atomerna att ordna sig i de konfigurationer som krävs för att kristallisation ska ske. I glastillverkningsprocessen anpassas avkylningshastigheten så att viskositeten ökar och atomernas rörlighet hindras, vilket förhindrar både ordning och kristallisation.

Därför beskrivs glas ofta som en underkyld vätska, då det saknar både kristallisations- och smältpunkt och inte uppvisar något fenomen med latent värme vid kristallisation eller smältning.

Läs mer om glasteknik

Tillbaka till Läs mer om glasteknik
Glasteknik Sir Alastair Pilkington Floatprocessen Glasbearbetning Glas i byggnader Glas i fordon