El Vidrio

TIPOS DE VIDRIO
Vidrio de sodio y calcio
Vidrio de plomo alcalino
Vidrio de borosilicato
Vidrio de aluminosilicato
Vidrio de 96% de dióxido de silicio
Vidrio de silicio fundido
El vidrio más común es el vidrio de sodio y cal. Las principales materias primas para este producto, son la
arena sílica, cenizas sódicas y la piedra caliza, en una proporción tal que el producto tiene una composición
que se acerca a Na2O−CaO−6SiO2. La adición de cantidades crecientes de Na2O a SiO2 hace disminuir la
temperatura de fusión y ablandamiento de este último producto; no obstante, se disminuye también la
resistencia a los ataques químicos y si se utiliza suficiente Na2O el vidrio llega a ser soluble en agua. Esas
composiciones se llaman vidrio acuoso. Añadiendo cal junto con el Na2O, se mejora la resistencia al agua y
los productos químicos, lo cual da como resultado un material más duro, sin embargo, la cal tiende a hacer
que el vidrio se cristalice o se desvitrifique. Los cristales formados en el vidrio hacen que pierda transparencia
y alteran las demás propiedades. En el vidrio moderno de sodio y cal, parte de la cal o su totalidad puede
reemplazarse por otros óxidos alcalinotérreos y parte o el total de sodio con K2O. El vidrio de sodio y cal se
utiliza para producir láminas, placas, recipientes, lámparas ligeras y aparatos diversos.
El vidrio de plomo alcalino es similar en su composición al de sodio y cal, excepto que toda o casi toda la cal
se reemplaza con PbO. Las cantidades de PbO que se utilizan se encuentran entre un 15 y un 60 por ciento. La
presencia del plomo hace aumentar el índice de refracción y el poder de la dispersión. El índice de refracción
define la capacidad de un vidrio para desacelerar la luz y en esa forma hacer que se incline un rayo de luz al
entrar en el vidrio, procedente del aire o salir al aire desde un vidrio. Puesto que el índice de refracción es
menor para las longitudes de onda larga, en comparación con las longitudes de ondas cortas, las diversas
longitudes de onda, tienden a separarse y formar un espectro a atravesar un prisma. La anchura del espectro,
cuando se mantienen constantes los demás factores, indican el poder de dispersión del vidrio del que está
hecho el prisma. En los vidrios eléctricos la gran masa del ion de plomo da como resultado una aminoración
del movimiento iónico, mejorando así las propiedades eléctricas del vidrio. El vidrio de plomo se utiliza
también para absorber los rayos X y gamma debido al elevado coeficiente de absorción del plomo. La
resistencia del vidrio emplomado al agua es mucho menor que la del vidrio de sodio cal y el HCl lo ataca
intensamente.
Los vidrios de borosilicato se fabrican mediante la sustitución de grandes cantidades de álcali y, con
frecuencia, de toda la cal, con B2O3. Aunque este último producto es un formador de redes, reacciona
también con el SiO2, casi de la misma forma que el sodio y la cal, que son modificadores. El uso de B2O3
reduce el coeficiente de expansión. En esta forma la resistencia de estos vidrios a los choques térmicos es muy
superior a los de sodio y cal. Además, la reducción de la cantidad de alcalinos presente, hace mejor la no
reactividad de dicho vidrio. El Pyrex es una marca comercial común para el vidrio de borosilicato. Se utiliza
para instrumentos de laboratorio, utensilios de cocina, tuberías para productos químicos y sellos metálicos de
baja dilatación. Aunque el vidrio es un mal conductor térmico, transmite aproximadamente un 95% del calor
irradiado que recibe. Esto justifica, en parte, el que sea apropiado para fabricar utensilios de cocina.
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Los vidrios de silicato alumínico contienen cerca de 55% de SiO2, 20% de AlO3 y cantidades pequeñas de
B2O3, MgO y CaO. Los contenidos elevados de alúmina y dióxido de silicio producen un vidrio de un punto
elevado de fusión, que tiene mayor resistencia alas temperaturas elevadas que el de sodio y cal. El coeficiente
de expansión es de cerca de la mitad de este último. El vidrio de silicato alumínico se utiliza para tubos de
combustión, utensilios de cocina y aplicaciones similares.
Vidrio de noventa y seis por ciento de dióxido de silicio. Se hace a partir de vidrio de sodio y cal y silicato
óxido de boro. Esta composición se funde fácilmente y se conforma para producir objetos de gran tamaño.
Estos se atacan posteriormente con ácido, para retirar esencialmente todo el sodio la cual da como resultado
un objeto poroso. Después del cocido a 1750 ºF, el vidrio se hace denso y se encoge de manera lineal, en cerca
de un 14%. La composición final es de cerca del 96%de dióxido de silicio un 3% de B2O3 y cantidades
menores de otras substancias. El elevado contenido de dióxido de silicio produce un vidrio que tiene una
excelente resistencia a las temperaturas elevadas y a la corrosión, y una baja absorción de luz visible y
ultravioleta. Su coeficiente de expansión es de menos de una décima del de sodio y cal y, por tanto su
resistencia a los choques térmicos es excelente.
Vidrio
SiO4 Na2OK2OCaO MgO BaO PbO
B2O3
Al2O3Comentarios
El silicio fundido se hace con arena sílica pura. Químicamente, es una de las composiciones de vidrio más
sencillas. Sus propiedades físicas son ligeramente superiores a las del vidrio de 96% de dióxido de silicio;
pero es mucho más difícil de fabricar, debido a su elevada temperatura de fusión. Por lo tanto, se utiliza sólo
en aplicaciones críticas, en las que son esenciales sus propiedades superiores.
Composición de algunos vidrios representativos
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