یکی از پرکاربردترین موادی که بدون آن نمی توانیم زندگی خود را تصور کنیم، شیشه است . شیشه از زمانی که کشف شد ماده ای جذاب بوده است. برای ساختن بسیاری از اشیاء استفاده می شود و بسیاری از جنبه های مهم زندگی را تحت تاثیر قرار می دهد و اهداف بسیاری را انجام می دهد. در این درس قصد داریم در مورد شیشه بیاموزیم و بحث کنیم:
- شیشه چیست؟
- شیشه از چه چیزی ساخته شده است؟
- خواص شیشه.
- موارد استفاده و کاربرد شیشه
- انواع شیشه.
- مزایا و معایب شیشه.
شیشه چیست؟
شیشه یک ماده سخت است که می توان آن را به اشکال مختلف ساخت. شیشه یک ماده جامد غیر آلی است که معمولاً شفاف یا نیمه شفاف است. جامد آمورف نامیده می شود زیرا فاقد ساختار مولکولی منظم جامدات واقعی است، و با این حال ساختار نامنظم آن برای اینکه به عنوان مایع واجد شرایط نباشد آنقدر صلب است.
شیشه کاربرد عملی، تکنولوژیکی و تزئینی گسترده ای دارد، به عنوان مثال، در شیشه های پنجره، ظروف غذاخوری و اپتیک. شیشه بر بسیاری از جنبه های مهم زندگی تأثیر می گذارد و اهداف بسیاری را انجام می دهد.
تاریخچه شیشه سازی حداقل به 3600 سال قبل از میلاد در بین النهرین برمی گردد، با این حال برخی ادعا می کنند که ممکن است نسخه هایی از اشیاء شیشه ای را از مصر تولید کرده باشند. اما، شواهد باستان شناسی دیگری نیز وجود دارد که نشان می دهد اولین شیشه واقعی در شمال سوریه، بین النهرین یا مصر ساخته شده است.
امروزه ممکن است شیشه بیشتر ساخته دست بشر باشد و از مواد اولیه طبیعی و طبیعی استفاده می‌کند، اما به اشکال مختلفی در دنیای طبیعی نیز یافت می‌شود. در طبیعت، شیشه ها زمانی به وجود می آیند که ماسه یا سنگ ها، که اغلب حاوی سیلیس بالایی هستند، تا دمای بالا گرم می شوند و سپس به سرعت سرد می شوند.
این یک ماده ایمن برای محیط زیست است. حتی زمانی که شیشه شکسته می شود، ایمن و پایدار می ماند و هیچ ماده شیمیایی مضری در خاک آزاد نمی کند. بنابراین حتی زمانی که شیشه بازیافت نمی شود، کمترین آسیب را به محیط زیست وارد می کند.
شیشه از چه چیزی ساخته شده است؟
شیشه از مواد اولیه طبیعی و فراوان زیر ساخته می شود:
- ماسه ، ماده ای دانه ای است که از سنگ و ذرات معدنی ریز تقسیم شده تشکیل شده است
- خاکستر سودا ، کربنات سدیم (Na2CO3)
- سنگ آهک ، یک نوع معمول سنگ رسوبی کربناته است
این مواد خام در دماهای بسیار بالا ذوب می شوند و به شکل شیشه در می آیند. ماسه در دمای فوق العاده بالای 1700 درجه سانتیگراد (3090 درجه فارنهایت) ذوب می شود.
در دمای بالا، شیشه از نظر ساختاری شبیه مایعات است، اما در دمای محیط مانند جامدات رفتار می کند.
خواص شیشه
برخی از خواص شیشه به عنوان یک ماده عبارتند از:
- این یک ماده سخت و جامد است
- شکننده است و به راحتی شکسته می شود
- نسبت به نور مرئی شفاف است
- این یک ماده قابل بازیافت است
- برای محیط زیست بی خطر است
- ساختاری بی نظم و بی شکل دارد
- جاذب حرارت است
- دارای درجه بالایی از مقاومت در برابر خوردگی و شیمیایی است
استفاده و کاربردهای شیشه
شیشه در لیست غیر جامع محصولات زیر استفاده می شود: بطری برای آب و سایر نوشیدنی ها، شیشه برای غذا، لیوان های نوشیدنی، بشقاب، فنجان، کاسه، پنجره، آینه، دوربین، لامپ، صفحه نمایش کامپیوتر، آکواریوم، و عینک.
انواع شیشه
به طور کلی شیشه را می توان به دو گروه شیشه طبیعی و شیشه مصنوعی تقسیم کرد. همانطور که از نام آن پیداست، شیشه طبیعی با فرآیندهایی در طبیعت تولید می شود، در حالی که شیشه مصنوعی از ذوب چندین ماده خام تولید می شود.
در زیر برخی از رایج ترین انواع شیشه آورده شده است:
- شیشه سودا یا لیوان سودا لیمویی رایج‌ترین نوع شیشه است که معمولاً برای شیشه‌های پنجره و ظروف شیشه‌ای (بطری‌ها و شیشه‌ها) برای نوشیدنی‌ها، غذا و برخی کالاها استفاده می‌شود. شیشه سودا آهک از نظر شیمیایی پایدار، نسبتاً ارزان و شیشه ای نسبتاً سخت است.
- ویترای که شیشه رنگی است. برای ساخت پنجره های تزئینی و سایر اشیایی که نور از آنها عبور می کند استفاده می شود. به بیان دقیق، تمام شیشه های رنگی در حالی که در حالت مذاب هستند با افزودن اکسیدهای فلزی مختلف "لکه دار" یا رنگ می شوند.
- شیشه صفحه، شیشه تخت یا شیشه ورق نوعی شیشه است که در ابتدا به صورت صفحه تولید می شود و معمولاً برای درهای شیشه ای، پنجره ها، دیوارهای شفاف و شیشه های جلو استفاده می شود.
- شیشه ایمنی شیشه ای با ویژگی های ایمنی اضافی است که احتمال شکستن آن را کاهش می دهد.
- شیشه لمینت نوعی شیشه ایمنی است که از دو یا چند شیشه آنیل شده ساخته شده است که توسط یک لایه پلاستیک یا پلی وینیل بوتیرال به هم متصل شده اند.
- شیشه نوری یک شیشه همگن شفاف با ضریب شکست شناخته شده است و از آن برای ساخت عدسی استفاده می شود.
مزایا و معایب شیشه
شیشه مانند هر ماده دیگری دارای مزایا و معایب است.
مزایای شیشه:
- شفافیت
- ضد گرد و غبار و ضد آب
- در دسترس بودن رنگ
- از نظر زیبایی شناسی جذاب
- پایدار در اشعه ماوراء بنفش
- مقاومت در برابر آب و هوا و زنگ
- قابل بازیافت
- به راحتی قالب گیری می شود
معایب شیشه:
- مواد گران قیمت
- به راحتی می شکند
- ناامن برای مناطق زلزله خیز
- در دمای بالا ذوب می شود
خلاصه:
- شیشه یک جامد سخت و معدنی است که معمولاً شفاف یا نیمه شفاف است و می تواند به اشکال مختلف ساخته شود.
- تاریخچه شیشه سازی حداقل به 3600 سال قبل از میلاد برمی گردد.
- امروزه ممکن است شیشه بیشتر ساخته دست بشر باشد و از مواد اولیه طبیعی و طبیعی استفاده می‌کند، اما به اشکال مختلفی در دنیای طبیعی نیز یافت می‌شود.
- این یک ماده ایمن و غیر سمی برای محیط زیست است.
- شیشه از شن و ماسه، خاکستر سودا و سنگ آهک ساخته می شود که در دمای بسیار بالا ذوب می شوند و شیشه را تشکیل می دهند.
- شیشه شفاف، شکننده، غیر سمی، قابل بازیافت، جاذب حرارت است و دارای درجه بالایی از مقاومت در برابر خوردگی و شیمیایی است.
- شیشه در لیست غیر جامع محصولات زیر استفاده می شود: بطری برای آب و سایر نوشیدنی ها، شیشه برای غذا، لیوان های نوشیدنی، بشقاب، فنجان، کاسه، پنجره، آینه، دوربین، لامپ، صفحه نمایش کامپیوتر و عینک.
- به طور کلی شیشه را می توان به دو گروه شیشه طبیعی و شیشه مصنوعی تقسیم کرد.
- برخی از انواع رایج شیشه عبارتند از: شیشه سودا، شیشه اپتیکال، شیشه لمینت، شیشه ایمنی، شیشه صفحه و شیشه رنگی.
- شیشه مانند هر ماده دیگری دارای مزایا و معایب است.
