NUMELE: CZUMBIL IUDIT-ANNA

DENUMIREA MODULULUI: OBŢINEREA ŞI UTILIZAREA

MATERIALELOR ANORGANICE

LUCRARE DE VERIFICARE NR. 1

TITLUL UNITĂŢII DE ÎNVĂŢARE: TIPURI DE MATERIALE

ANORGANICE. SCURT ISTORIC

STICLĂ

Sticlele sunt materiale amorfe (necristalizate), cu rezistență mecanică și duritate mare, cu

coeficient de dilatare mic. Este un solid necristalin, transparent, translucid sau opac, dur, cu un

luciu particular, lipsit de flexibilitate, rău conducător de căldură şi de electricitate. La temperaturi

mai înalte se comportă ca lichidele subrăcite cu vâscozitate mare. Nu au punct de topire definit.

Prin încălzire se înmoaie treptat, până la lichefiere, ceea ce permite prelucrarea sticlei prin

suflare, presare, turnare, laminare.

PROPRIETĂŢI GENERALE: Proprietăţile fizice mai importante sunt: masa specifică,

proprietăţile termice, optice şi electrice.

Masa specifică variază între 2-8 g/cm3 în funcţie de compoziţia chimică. Astfel, sticla cu

un conţinut mai mare de oxizi ai metalelor grele au o masă specifică mai mare decât cele care au

un conţinut mai mare în oxizi alcalini.

Proprietăţile termice sunt determinate de comportarea sticlei faţă de căldură.

Conductibilitatea termică a sticlei este redusă, ea fiind considerată un izolator termic;

Dilatarea termică este influenţată de compoziţia sticlei. Coeficientul de dilatare termică

este redus când sticla are un conţinut bogat de dioxid de siliciu, conţinutul mai mare în oxizi de

sodiu şi potasiu măreşte coeficientul de dilatare termică.

Proprietăţile optice ne arată comportarea faţă de lumină şi sunt exprimate prin

transmisia luminii, absorbţia luminii, indicele de reflexie şi refracţie.

Transmisia luminii se exprimă prin coeficientul de transmisie, care cu cât este mai mare

cu atât sticla este mai transparentă.

Absorbţia luminii se exprimă prin coeficientul de absorbţie (care este invers proporţional

cu transmisia), astfel când razele de lumină sunt absorbite parţial, sticla este translucidă, iar când

sunt absorbite total, sticla este opacă.

Indicele de reflexie se exprimă prin coeficientul de reflexie a luminii, care la sticla

obişnuită de geam este egal cu 4 %.

Indicele de refracţie este dependent de natura oxizilor şi de proporţia lor în sticlă, astfel

oxizii de plumb, bariu, zinc măresc indicele de refracţie (are valori mari la sticla cristal).

Conductibilitatea electrică a sticlei este redusă, ea fiind considerată un bun izolator.

Proprietăţile mecanice ale sticlei sunt: duritatea, elasticitatea, fragilitatea, rezistenţa.

Duritatea sticlei este cuprinsă între 5-7 pe scara de duritate Mohs şi variază în funcţie de

compoziţia chimică.

Fragilitatea denumită şi rezistenţă la şoc mecanic, este o proprietate negativă, sticla se

sparge uşor (fragilitatea poate fi îmbunătăţită

Proprietăţile chimice ne arată comportarea sticlei sub acţiunea agenţilor chimici (acizi,

baze, săruri) şi a celor atmosferici (umiditatea aerului, gaze din atmosferă).

Sticla are o foarte bună stabilitate chimică la acţiunea acizilor (numai acidul fluorhidric o

atacă), precum şi la acţiunea bazelor şi a apei. Totuşi, la o acţiune prelungită a umidităţii, sticla

se pătează şi îşi pierde din luciu şi transparenţă. Stabilitatea sticlei faţă de apă se îmbunătăţeşte

prin creşterea conţinutul de bioxid de siliciu şi oxid de aluminiu.

OBŢINEREA STICLEI: Sticlele se obțin, în general, prin topirea în cuptoare speciale a

unui amestec format din nisip de cuarț, piatră de var, carbonat de sodiu (sau de potasiu) și

materiale auxiliare. Proprietățile fizice ale sticlelor sunt determinate de compoziția lor.

Sticla obisnuită (sticla de sodiu sau potasiu) Sticla de sodiu are compoziția aproximativă

6SiO2·CaO·Na2O. Se întrebuințează la fabricarea geamurilor și a ambalajelor de sticlă. Sticla de

potasiu are compoziția H2O și este rezistenta la variații de temperatura. Se folosește la fabricarea

vaselor de laborator.

Cristalul (sticla de plumb) Este o sticlă în care sodiul și calciul au fost înlocuiți cu potasiu

și plumb (6SiO2·PbO·K2O) și se caracaterizează prin proprietați de refracție bune și densitate

mare. Flintul si ștrasul contin un procent de plumb mai mare decât cristalul. Flintul se folosește

pentru prisme și lentile optice.

Sticla Jena, Pirex sau Duran Prin adăugarea unor cantitati mici de Al2O3 sau B2O3 se obțin

sticle rezistente la variații bruște de temperatura care se folosesc la fabricarea vaselor de

laborator. Au o rezistență chimica mare și un coeficient de dilatare mic.

Sticla colorată se obține prin adăugarea unor cantități oxizi de fier, -cupru, -nichel, -argint, -aur

sau a altor combinații metalice. În felul asta se pot obține aproape infinit de multe variații de

culori.

Coloranții ionici sunt în general oxizii metalici. De exemplu sticla roșie conține și oxid de cupru,

sticla galbenă sulfat de cadmiu, sticla albastră oxid de cobalt, sticla verde oxid de crom, sticla

violetă oxid de mangan. Trioxidul de uraniu dă o culoare galben-verde însoțită de o frumoasă

fluorescență de culoare verde.

Coloranții moleculari sunt reprezentați de seleniu care dă o culoare roz, de sulf care conferă o

culoare galbenă sau galbenă-cafenie si mai ales de sulfurile și seleniurile diferitelor elemente.

Foarte utilizat este amestecul CdS + CdSe care dă o culoare roșie-rubinie a cărei nuanță depinde

de raportul dintre cei doi componenți.

Coloranții coloidali sunt de fapt metalele care, prin tratamente termice adecvate, sunt dispersate

sub forma de soluție coloidală imprimând sticlei culori ce depind de dimensiunile particulelor

coloidale. Astfel, aurul fin dispersat în sticlă asigură o culoare roșie-rubinie foarte frumoasă.

Argintul dă nuanțe de la galben la cafeniu.

Istoricul: Plinius menționează în Istoria naturală o poveste despre descoperirea sticlei. Pe scurt,

un grup de marinari fenicieni de pe un vas ce transporta sodă a venit la țărm spre a face focul.

Plaja întinsă era plină de nisip, dar nici un bolovan pentru a ține vasul la foc. Marinarilor le-a

venit ideea de a folosi câțiva bulgări de sodă de pe corabie. Și au făcut focul, pregătindu-și

mâncarea și apoi dormind. Dimineață, scormonind din întâmplare prin cenușa focului, un

marinar a găsit câteva pietricele lucioase, care nu semănau cu nici un material obișnuit. Erau

bucățele de sticlă. Povestea lui Pliniu a fost catalogată ca fiind falsă.

Mai toţi istoricii sunt de acord ca procesul tehnic de obtinere a sticlei a fost descoperit de

om aproape întâmplător, foarte probabil simultan cu descoperirea focului. Prima certitudine este

ca in Egipt, cu 4000 de ani inainte de Christos, existau “utilaje” empirice pentru producerea de

vopsele destinate fabricării de obiecte tehnice si artistice din ceramica. Evoluţia prelucrării sticlei

e confuză şi nesemnificativă de la acel moment înainte dar au fost descoperite la Tell si Amarna

resturile a 3 sau 4 fabrici de prelucrare a sticlei care au funcţionat, cu siguranţa, în timpul celei de

a XVIII-a dinastii (cca.1600-1300 i.e.n.). Sub Tolomeu Filadelfo (285-247 i.e.n.) Alexandria

devine primul oras industrializat din lume. Atelierele de sticla produceau intens obiecte de

podoaba, căni pentru apă şi vin, perle colorate, sticluţe de parfum, flacoane de ulei. Aceste

obiecte au străbătut întreaga lume între Anglia si India. Revolutia fundamentala in fabricarea

sticlei are loc atunci cand apare, ca instrument de lucru, “teava suflatorului” (probabil 20 i.e.n.-

20 e.n.). Lentilele ochelarilor au fost inventate în Italia, probabil în Florenta, în ultimii douăzeci

şi cinci de ani ai secolului al XIII-lea. La sfârşitul secolului al XIV-lea industria ochelarilor şi a

lentilelor a devenit foarte importantă, localizându-se în diferite puncte din Italia si Olanda.

La început, lentilele erau fabricate pentru corectarea vederii persoanelor în vârsta.

Lentilele pentru miopi au apărut după 1600. În acest timp, câţiva opticieni, lucrând aproape în

paralel, au inventat telescopul. Când cineva crede că poate recunoaşte sticla dupa vedere se

inşeala. O fabrică de sticlă, de exemplu fabrica două tipuri de sticlă considerate in general “piatra

artificială”. Sunt sticle negre folosite ca tablă pentru mese în multe restaurante, şi sticla alba ca

marmura de Carrara. În timp ce marmora şi orice fel de pietre naturale sunt poroase, reţin

mirosurile, sticla este curată şi fără pete. Nefiind poroasă, murdaria nu se poate infiltra la

suprafaţă. Maşini automate produc azi majoritatea fabricatelor sticlei–lampi (becuri) electrice,

geamuri, sticle. Dar suflatorul de sticla şi tubul sau de suflat rămân o parte principală a industriei.

Numai ei pot fabrica vasele fine de sticlă necesare laboratoarelor ştiintifice. Arta suflării sticlei

nu s-a schimbat mult in ultimii 2000 de ani, deşi suflătorii lucrează acum în fabrici mari,

înzestrate cu mijloace moderne. Tubul de suflat este un tub gol, cu deschidere lărgita pentru gura

la un capăt şi o umflatura la celalalt capat. Suflatorul înmoaie umflătura în masa de sticlă topita,

şi o scoate cu puţină sticla lipită de el. O trece apoi altui lucrător care, cu dexteritate, sufla şi la

celălalt capăt sticla topita capătă forma unui balon.

http://www.decoratiuni-sticla.ro/doc-176/Istoria-sticlei

http://ro.wikipedia.org/wiki/Sticl%C4%83