El Vidrio
Reseña histórica: La industria del vidrio es una de las más antiguas. El descubrimiento del vidrio se debió, tal vez, a un accidente en la cocción de ladrillos o utensilios de barro. Según parece, en Egipto fue donde aparecieron las primeras manifestaciones de la fabricación del vidrio. Se han encontrado pinturas que muestran la fusión y el soplado de vidrio, y que datan del año 2500 antes de nuestra era.
Al comienzo de nuestra era, ya existía una industria del vidrio en Roma. Esta industria sustituyó a la egipcia. Constantino I llevó vidrieros de Roma a Bizancio, y así nació el vidrio bizantino. Los árabes crearon una industria del vidrio que fue la más importante del siglo XI al XIV. En el siglo XV la destituyó la veneciana, que Marco Polo dio a conocer en sus viajes: Venecia obtuvo el monopolio del vidrio.
En el siglo XVI, Alemania rivalizó con Venecia: Nuremberg y Praga eran los centros principales de la industria vidriera germánica. En 1609, Gaspard Lehman inventó el grabado del vidrio. Al final del siglo XVIII había en Bohemia 70 fábricas de vidrio y 5000 vidrieros. En el siglo XIX, se han mejorado las técnicas de fabricación del vidrio y sus productos (hornos Siemens de gas, temple, vidrio irisado, etc.) las cuales se mejoran cada día más.
Etimología: del latín “vitrius”: de vidrio, de “vitrum”: vidrio; esta palabra surgió en el siglo XII. Sustancia transparente que se elabora en crisoles. El vidrio, también conocido como cristal; del griego “krystallos”: hielo, cristal; cuya palabra surgió un siglo antes XI. Vidrio incoloro y de gran transparencia.
Definición: Se llama vidrio a un producto inorgánico obtenido por fusión y que se ha enfriado, sin cristalizar, hasta adquirir un estado rígido. Químicamente es una mezcla de polisilicatos alcalinos, alcalinotérreos o de plomo y otros componentes. Ordinariamente se presenta como una masa amorfa, transparente, translúcida u opaca, de densidad baja, cuyo punto de fusión es de unos 1400°C (antes pasa por un estado pastoso).
¿Como se fabrica el vidrio?
El vidrio se hace en un reactor de fusión; la mezcla que casi siempre consiste en arena sílice (arcillas), reducida a polvo, se calienta en un crisol. El polvo se aglomera y adquiere una consistencia viscosa, sin cesar de ser opaco y, al elevar más la temperatura, la masa se va haciendo más fluida.
A unos 1500°C se hace líquida, se eliminan las burbujas de aire o de ácido carbónico que contiene y queda un residuo claro y homogéneo (vidrio afinado). Si se apaga el horno, el enfriamiento se hace de forma gradual y el vidrio se solidifica y queda transparente.
Si el enfriamiento es lento, el vidrio adquiere resistencia y elasticidad. Si el enfriamiento es muy lento o se mantiene al vidrio durante cierto tiempo a una temperatura por encima de la de reblandecimiento, se forman puntos opacos cristalinos: esto es la llamada desvitrificación o cristalización.
Coloración del vidrio: Para dar color a los vidrios se añade al baño un agente apropiado, o precipitando partículas coloidales en el seno de un vidrio de por sí incoloro.
En el primer caso, la adición de óxido cúprico (2% de CuO) da el vidrio azul; la de óxido de selenio, el rojo, y la de óxido de cerio y titanio, el amarillo. En el segundo caso, la precipitación del oro coloidal da al vidrio color rojo rubí.
Otros agentes colorantes son el cromato de hierro para el verde esmeralda, el sulfuro de cadmio y el dióxido de selenio para el rubí, los óxidos de cobalto para el azul.
Como se fabrica el vidrio paso a paso
Las principales etapas de la fabricación del vidrio son:
- La fusión, que mantiene las materias vitrificables a una temperatura que las desembaraza de los elementos volátiles.
- La calefacción, la temperatura más elevada, que disuelve la sílice en los álcalis.
- El afinado, que libra al vidrio de sus impurezas.
- El temple, que corresponde a la fase de enfriamiento.
Clasificación del vidrio
1. Vidrio aislante
Para fabricarlo se utilizan dos placas de vidrio que se dejan ligeramente separadas para que los espacios intermedios queden, pero sean herméticos; por lo general, se emplean en pavimentación y como aislantes.
2. Vidrios básicos
Los cuales se fabrican con basalto, escorias de altos hornos y escorias de los hogares. Los vidrios básicos se emplean en pavimentación y como aislantes.
3. Vidrio blindado o vidrio antibalas
Consiste en una superposición de láminas de vidrio y de plástico, luego pasa por un sistema que las somete a altas temperaturas, y finalmente se obtiene un vidrio muy grueso y resistente a las balas.
4. Vidrio de borosilicato
Es de aplicación óptica y en trabajos científicos por el bajo coeficiente de dilatación que presentan con la temperatura.
5. Vidrios de metales alcalinos, calcio, aluminio y hierro
Es el vidrio verde o de botellas. Para su fabricación, se emplean materias primas de calidad inferior y se aumenta la cantidad de cal a expensas de sosa o potasa. La materia se calienta, durante 24 horas, con los gases que salen del horno, antes de añadir el vidrio pulverizado y ser llevado al estado líquido.
6. Vidrio sódico-cálcico
Es el vidrio de ventanas, lunas y cristalería ordinaria de mesa. Este vidrio está formado por sílice, sodio y calcio. Antiguamente, se fabricaba por soplado, el cual consistía en soplar en una “caña” hueca a fin de enfriar el vidrio fundido aglomerado en el otro extremo, con el que se formaba una “burbuja” más o menos cilíndrica que podía cortarse en caliente, y extenderse, para formar vidrios planos.
7. Vidrio de plomo y potasio
Es empleado en óptica y para efectos decorativos: cristal, pedernal (variedad de cuarzos), en los cuales una parte de la sílice es a menudo reemplazada por el ácido bórico, y el plomo por la barita.
8. Vidrio de sílice
Se utiliza para fabricar varillas, tubos, crisoles de laboratorio, cápsulas, etc.; también se usa en las industrias metalúrgicas, químicas y térmicas para la elaboración de aparatos de calefacción y de alumbrado, y en electricidad (aisladores de alta tensión y frecuencia elevada).
9. Vidrio de seguridad o vidrio templado
Este vidrio está hecho por dos láminas de vidrio unidas a una fina lámina de celuloide o de una materia análoga.