-
الزجاج
- في كل منزل وفي كل مكتب وشركة..لايخلو مكان من وجود الزجاج فيها ...
- النوافذ وبعض الأبواب..المكاتب والأدوات المنزلية ..الأجهزة الالكترونية.. وحتى أدوات الزينة ..
- الزجاج مكون أساسي لمعظم الأشياء التي حولنا..
- مادة مصنعة هامة .. تجارياً واقتصاديآ..
- وسنتعرف في هذا المقال عن كل مايخص صناعة الزجاج وأنواعه وكيفية انتشاره..
- يعرف الزجاج بأنه مادة لا بلورية هشة وشفافة تكون صلبة عند تبريدها وتتحول إلى الحالة السائلة عند ارتفاع درجة الحرارة...
- يطلق اسم الزجاج على المواد الشفافة التي تشبه بنيتها بنية السوائل وصلابتها في الدرجة العادية من الحرارة تعادل درجة صلابة الأجسام الصلبة .
- لا يحتوي الزجاج في حالته الصلبة أو السائلة على بلورات ولايمكن تحديد درجة انصهاره لانه يتحول من الحالة الصلبة إلى السائلة مارآ بمرحلة الليونة التي تمتاز بدرجة لزوجة عالية.
- ويطلق اسم الزجاج على كل مادة تمتلك بنية لا بلورية وأكثر أنواع الزجاج انتشاراً هو زجاج صودا الجير..
-
يعود تاريخ اكتشاف الزجاج إلى :
- قيام مجموعة من البحّارة بإشعال النيران على شاطئ من الرمال يحتوي على مادة السيليكا، مما أدّى إلى ظهور سائل شفاف لامع، ، وكانت هذه هي بداية اكتشاف الزجاج الرئيسية .
-
مكونات الزجاج :
-
أولاً :المواد الأساسية وتضم :
- 1- الرمل أو السيليكا : يشكل حمض السيليكون المادة الأساسية التي يصنع منها الزجاج العادي ونحصل عليه من الرمل ولا يستخدم رمل الكوارتز نظراً للصعوبات وارتفاع كلفة التحضير للصناعة.
- ويشترط في الرمل المستخدم أن يحتوي على نسبة عالية من أكسيد السيليكون تصل إلى 80% وان تكون نسبة الشوائب قليلة خاصة الملونة مثل مركبات الحديد.
- 2- مركبات الصوديوم : حيث يعمل أكسيد الصوديوم على تقليل درجة الانصهار ويساعد في تشكيل الزجاج.
- 3- الكلس والدولوميت : حيث يساعد أكسيد الكالسيوم على تصليب الزجاج.
- 4- الفلدسبار :يستخدم بشكل كبير لوجوده بشكل نقي كما انه رخيص الثمن وينصهر بسهولة.
- 5- البوراكس : يحتوي على أكسيدي الصوديوم والبورون حيث أن هذه المادة تنصهر بشكل جيد وتقلل من معامل تمدد الزجاج . ولذلك نجد أن الزجاج الحاوي نسبة كبيرة من أكسيد البورون لا ينكسر إذا سخن أو برد فجأة .
-
ثانياً :المواد الثانوية :
- وتضم المواد التي تضاف لتحسين نوعية الزجاج كالمواد الملونة ومسرعات الانصهار والشفافية مثل أكسيد الرصاص وأكسيد التيتانيوم وأكسيد الباريوم .
-
كيفية صناعة الزجاج :
- تتم صناعة الزجاج من خلال :
- 1_تسخين المكوّنات بكمية محددة على درجة حرارة عالية جداً .
- 2_وضعها في قوالب بالشكل المطلوب .
-
الخصائص العامة للزجاج والإستعمالات المتعلقة به :
-
أ_الشفافية :
- يمتاز الزجاج بشفافية صافية متجانسة، تمر من خلاله جميع الأشعة الضوئية من فوق البنفسجية إلى تحت الحمراء ،كما أن للزجاج القدرة على عكس وكسر الضوء .
-
ب_الصلابة:
- الزجاج جسم هش سريع التحطم لا يتغير شكله عند الضغط أو الصدمة وتعرّف قساوة الزجاج بأنها قدرته على مقاومة الخدش أو الاحتكاك،
- وتختلف صلابة الزجاج باختلاف تركيبه حيث تعمل زيادة نسبة الجير والسيليكا على زيادة قساوته.
-
ج_مقاومته للمواد الكيميائية:
- يقاوم الزجاج بشكل عام المحاليل الكيميائية عدا حمض الفلوردريك والمصهرات القلوية التي تحل الزجاج بسهولة . ويؤثر الماء على الزجاج بعد تماسه لفترة طويلة جداً .
-
أما عن مراحل صناعة الزجاج فهي تتم كما يلي :
-
تمر صناعته بأربعة مراحل هي:
- 1- الصهر: حيث تكون المواد الأولية قد حضرت على شكل بودرة أو حبيبات وتمزج مع بعضها البعض بنسب وزنية معينة ثم تدخل إلى الأفران الخاصة ومن الأمثلة على هذه الأفران:
- أ- فرن الجفنة ب- فرن الحوض
- 2- التشكيل: يبرد مصهور الزجاج ببطء حتى يصل إلى مرحلة التشكيل بالدرجة المطلوبة.
- و يتم التشكيل بإحدى طريقتين:
- أ- النفخ والتشكيل اليدوي .
- ب- النفخ أو التشكيل الآلي .
- 3- التهذيب أو التبريد : وهي عملية تبريد الزجاج ببطء لتجنب تشققه وتكسره.
- 4- الإنهاء : يتم في هذه المرحلة تنظيف الأدوات الزجاجية وصقلها وقطعها وتصنيفها .
-
أنواع الزجاج :
- 1- الزجاج القاسي سيليكا 96 :يمتاز بصغر معامل التمدد وارتفاع درجة انصهاره .
- 2-البيركس : يقاوم الحرارة فعند تسخينه لا ينكسر نظراً لصغر معامل تمدده بسبب احتوائه على نسبة عالية من أكسيد البورون وتصنع منه الصحون وكاسات الشاي وزجاجيات المختبرات .
- 3- الزجاج الصواني: يحتوي على نسبة كبيرة من أكسيد الرصاص ويلين بالتسخين ويستعمل في الأجهزة البصرية والمجوهرات الصناعية.
- 4- الألياف الزجاجية : عبارة عن خيوط أو ألياف زجاجية، وتستعمل هذه الألياف الزجاجية كمادة عازلة للحرارة وفي صناعة الملابس الواقية من الحريق.
- 5- الزجاج الضبابي غير الشفاف: يصنع بإضافة مواد (تكون دقائقها في الحالة الغروية) إلى مصهور الزجاج حيث تبقى الدقائق عالقة لدى تبريد الزجاج وتجعله ضبابيا .
-
وهناك أصناف تجارية مختلفة من الزجاج المصنع ويعود اختيار أصنافه على حسب الغرض من استخدامه :
- 1_ الزجاج العائم .
- 2_ الزجاج المظلل .
- 3_ الزجاج المزدوج .
- 4_ الزجاج المقوى .
- 5_ الزجاج المرشوش بالرمل .
- 6_ الزجاج المقوس .
- 7_ الزجاج العاكس .
- 8_ زجاج المرايا .
- 9_ الزجاج الشمسي .
- 10_الزجاج المعشق .
-
ولنلقي نظرة سريعة على الخاصية الفيزيائية للزجاج :
- تلوين الزجاج :
- يعود سبب ظهور الزجاج بلون ما إلى وجود مجموعات معدنية ملونة على شكل ايونات فيه .
- تصنع الأحجار الكريمة الصناعية بإضافة مساحيق المعادن الثمينة كالنحاس والذهب إلى مصهور الزجاج حيث تشكل تلك المعادن مع الزجاج محاليل غروية.
- بالإضافة لما تم ذكره من فنون صناعة الزجاج فقد برز أيضاً آنذاك فن الزخرفه والحفر والنقش على الزجاج..
- وهو فن منفرد بذاته حيث يجمع بين جــمال الألوان وانعكاس الضوء على سطح المرايا لكي تضيف إلى المنزل بريـقاً ناعماً يعطي الشعور بالبهجة والسرور .
-
- وأخيراً: إن كان لديك أي اقتراح أو ملاحظة أو إضافة أو تصحيح خطأ على المقال يرجى التواصل معنا عبر الإيميل التالي: Info@Methaal.com
لا تنس عزيزي القارئ مشاركة المقال على مواقع التواصل الاجتماعي لتعم الفائدة.
ودمتم بكل خير.