از وقتی خیلی کوچک بودیم همیشه این سوال را داشتیم که اشیاء مختلف از چه چیزی ساخته شده است، یکی از این موارد، شیشه بود، اینکه شیشه از چی ساخته می‌شود حتما برای خیلی از آدم‌ها از جمله شما سوال بوده است.
در این مطلب می‌خواهیم به همین موضوع بپردازیم و ببینیم شیشه از چه سنگی درست می‌شود! بله درست خواندید، از چه سنگی! با ما همراه باشید تا بیشتر در این باره توضیح دهیم:
شیشه از چی ساخته می‌شود؟
وقتی می‌گوییم شیشه، اولین چیز همین شیشه‌های معمولی که در هر ساختمانی (به ویژه ساختمان‌های قدیمی) به ذهن ما خطور می‌کند، ولی در دهه‌های اخیر اینقدر علم پیشرفت کرده که شیشه‌های بسیار زیادی با مقاومت بسیار بالا ساخته شده است که هر کدام جذابیت‌ها و کارایی‌های خاص خود را دارد.
به عنوان مثال شیشه‌های ضد گلوله، شیشه‌های هواپیما و انواع مختلف دیگری از شیشه‌ها، مثل شیشه‌هایی که برای آکواریوم‌های زیردریا استفاده می‌شود.
واقعا شیشه از چی درست میشه که می‌تواند تا این مقاومت داشته باشد؟
نقش سنگ در ساخت شیشه!
تا به حال این بیت شعر به گوش شما خورده است:
گر نگهدار من آن است که من می‌دانم / شیشه را در بغل سنگ نگه می‌دارد
در واقع در این شعر گفته می‌شود که سنگ و شیشه دشمن یکدیگر یا به نوعی در تضاد با هم هستند. اگر سنگی به شیشه بخورد، خواهد شکست، ولی جالب اینجاست که همین شیشه، خودش از سنگ ساخته شده است. در حقیقت مواد تشکیل دهنده آن چیزهایی مثل شن و ماسه و فلدسپات و مواردی مثل این‌ها است که در ادامه بیشتر بررسی می‌کنیم.
شیشه از چه سنگی درست می‌شود (مواد تشکیل دهنده)
ماسه، همین ماده‌ای که به عنوان یکی از مصالح ساختمانی شناخته می‌شود، یکی از اصلی‌ترین اجزای ساخت شیشه است؛ اما نه به این شکل، چون ماسه اصلا به همین شکلی که هست، در شیشه به کار نمی‌رود.
حتما به خاطر دارید، این سوال که شیشه از چی درست میشه در علوم ششم و هفتم هم بود، در واقع پاسخ این پرسش این بود که شیشه از ماسه درست می شود، اما به همین راحتی‌ها نیست! چون باید فرآیندهای دیگری نیز روی آن طی شود.
برای این کار چند مرحله نیاز است که عبارتند از:
- ذوب کردن
- استفاده از حمام شناور
- اضافه کردن پوشش
- بازپخت
- بازبینی
مرحله اول: ذوب کردن و پالایش کردن جهت ساخت شیشه
این مرحله مهم‌ترین مرحله است، چون به شفافیت شیشه کمک می‌کند. در این مرحله مواد مختلفی که در ساخت شیشه به کار می‌رود، ذوب می‌شوند؛ این مواد عبارتند از:
- شن و ماسه سیلیکا با فرمول شیمیایی (Si02)
- فلدسپات (Al2O3)
- اکسید سدیم (Na2O)
- اکسید کلسیم (CaO)
- دولومیت (MgO)
موادی که در بالا نام بردیم با یکدیگر ترکیب شده و در کوره‌هایی با حرارت بسیار بالای هزار و پانصد درجه سانتیگراد ذوب می‌شوند. اکثر شما با شن و ماسه و اکسیدهای سدیم و کلسیم و غیره آشنا هستید اما شاید ندانید فلدسپات چیست؟
در توضیح اینکه فلدسپات چیست سایت آسن سنگ نوشته است:
فلدسپات یک کانی بلورین متشکل از سیلیکات آلومینیوم، سدیم، پتاسیم و کلسیم است که بخش زیادی [بیش از نیمی] از پوسته زمین را تشکیل داده و جزو سنگ‌های آذرین به حساب می‌آید.
برای دسترسی به محتوای کامل این مطلب به این لینک مراجعه کنید.
مرحله دوم: استفاده از حمام شناور
بعد از اینکه فرآیند مذاب شدن موادی که در بالا گفتیم انجام شد، نوبت حمام شناور است. حتما می‌پرسید حمام شناور چیست؟
در واقع حمام شناور به مرحله‌ای گفته می‌شود که مواد مذاب شده داخل آن می‌شود. این حمام ویژگی‌های خاص خود را دارد، از جمله اینکه در ساخت آن از قلع استفاده شده و وقتی مواد مذاب وارد آن می‌شود با کاهش دما مواجه شده و به دمای حدود 640 درجه سانتیگراد می‌رسد.
برای دریافت اطلاعات بیشتر در این زمینه به سایت corning مراجعه کنید.
مرحله سوم: اضافه شدن پوشش
این مرحله برای زمانی است که بخواهیم شیشه‌ای تولید کنیم که انعکاس داشته باشد. مثل شیشه رفلکس، برای اینکار زمانی که شیشه از حمام شناور بیرون آورده می‌شود دو نوع پوشش روی آن قرار می‌گیرد:
- پوشش سخت
- پوشش نرم
مرحله سوم و چهارم: بازپخت و بازبینی
وقتی شیشه مراحل قبلی را طی می‌کند دچار تنش‌هایی می‌شود که باید از بین برود، این تنش‌ها با فرآیند بازپخت از بین می‌رود، در این مرحله شیشه با عبور از یک لایه، تنش‌های سطحی خود را برطرف کرده تا سرد می‌شود. بعد از سرد شدن هم سخت و سفت شده و می‌شود شیشه‌ای که می‌بینیم.
در مرحله بعدی هم ممکن است در سطح شیشه حباب‌هایی وجود داشته باشد، یا حتی شن‌هایی که در فرآیند ذوب، ذوب نشده‌اند. به همین دلیل بازبینی و بازرسی‌های مختلفی صورت می‌گیرد تا این موارد برطرف شده و محصول با استاندارد به دست مشتری برسد.
جمع بندی درباره اینکه شیشه از چی ساخته می‌شود
ما در این مطلب به بررسی مراحل و فرآیندهایی که منجر به ساخت شیشه می‌شود پرداختیم. البته ساخت شیشه روی کاغذ و مثل چیزی که در این محتوا نوشتیم کار راحتی است ولی فرآیندهای آن سخت است. امیدواریم از خواندن این مطلب که پاسخی به این سوال بود که شیشه چگونه درست می‌شود لذت برده باشید.
