Vetro e vetri

 


 

Vetro e vetri

 

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Vetro e vetri

 

IL VETRO E I VETRI

 

LO STATO VETROSO
Esistono in natura materiali che, per la loro origine (ad es. rocce vulcaniche che si sono raffreddate molto velocemente come l'ossidiana) pur apparendo solidi, non hanno la struttura cristallina regolare tipica dei veri solidi (cioè dei cristalli), e sono perciò dette amorfi (che dal greco significa prive di forma). La silice (biossido di silicio, SiO2), ad es. una volta fusa, se viene raffreddata solidifica mantenendo la struttura non regolare, amorfa appunto, tipica dello stato liquido. Si dice che il materiale è nello stato di soprafusione. Il vetro non è quindi un vero solido, ma piuttosto un liquido ad altissima viscosità (cioè che scorre lentissimamente). Infatti un vetro, in condizioni opportune, può essere deformato grazie alla possibilità che esso ha di scorrere come un liquido. Su tempi lunghissimi (secoli o millenni) il vetro tende però a cristallizzare, perdendo le sue caratteristiche e divenendo opaco.

 

CARATTERISTICHE DEI VETRI
Il vetro è un materiale duro, elastico (pensiamo alle biglie di vetro!) ma fragile, inattaccabile dall’acqua e dagli acidi, fatta eccezione per l’acido fluoridrico (HF) che lo scioglie, trasformando la silice SiO2 in un gas (SiF4). Resiste meno bene agli alcali (o basi) in soluzione, specie se concentrati (es. soda caustica, calce…). Il vetro non sopporta gli sbalzi di temperatura, per le tensioni che si vengono a creare al suo interno tra le zone a diversa temperatura, a meno che non si tratti di vetri speciali (vetro Pyrex o al borosilicato, adatto a realizzare pirofile, vetreria da laboratorio come provette, becher, beute ecc.).
Il vetro è un materiale incolore (in piccoli spessori) e trasparente: si lascia attraversare dalla radiazione visibile (lunghezze d’onda da 800 a 400 nm), oltre che da quella ultravioletta (UV) fino a lunghezze d’onda di 300 nm e da quella infrarossa (IR) fino a 2 µ. Per questo motivo è usato per realizzare lastre di finestre, porte a vetri ecc., oltre che per la costruzione di lenti (occhiali, obiettivi ecc.).
Il vetro è anche un buon isolante termico (in forma ad es. di lana di vetro).

 

PRODUZIONE DEL VETRO
Le materie prime per la produzione del vetro sono:

  • vetrificanti: sabbia silicea, a cui può venire aggiunta anidride borica B2O3, per il vetro al borosilicato;
  • fondenti: soda (carbonato di sodio Na2CO3), potassa (carbonato di potassio K2CO3) o solfato di sodio (Na2SO4);
  • stabilizzanti: ossido o carbonato di calcio (alla temperatura di fusione anche il carbonato si trasforma in ossido) e ossido di piombo (nei cosiddetti cristalli), per migliorare la resistenza chimica del vetro o le sue caratteristiche di brillantezza. In casi particolari nella composizione possono entrare anche ossidi di bario, di zinco e di alluminio;
  • affinanti (sostanze che durante la lavorazione facilitano l’eliminazione dei gas e delle altre impurezze dalla massa di vetro fuso), come l’anidride arseniosa As2O3, il nitrato di potassio KNO3, il solfato di sodio, il fluoruro di calcio CaF2;
  • sostanze accessorie: coloranti, sbiancanti, opacizzanti.

La fabbricazione del vetro prevede le seguenti fasi:

    • Preparazione della pasta, fusione in appositi forni, affinazione.
    • Lavorazione della pasta per a) soffiatura, b) colata, c) laminazione, d) stiratura
    • Ricottura
    • Molatura, spianatura, lucidatura.
  • Le materie prime in polvere vengono mescolate; la miscela viene portata poi a fusione in forni speciali (in genere a riverbero), alla temperatura di 1200-1400 °C. Per l’affinazione il vetro viene mantenuto per 3-6 ore ad una temperatura di circa 100 °C superiore a quella di fusione, aggiungendo ad esso gli affinanti.
  •  La lavorazione per soffiatura serve per ottenere oggetti cavi. Un tempo eseguita sempre a mano, oggi viene normalmente eseguita con apposite macchine, e la lavorazione a mano è riservata ad oggetti artistici (es. soffiatori di Murano). Per colata si possono ottenere oggetti pieni, versando la massa fusa in stampi. Per laminazione si ottengono lastre, facendo passare la pasta di vetro ancora molle tra coppie di cilindri via via più piccoli, vicini e veloci, che ne spianano la superficie e ne regolano lo spessore. La stiratura, che serve sempre ad ottenere lastre piane, può essere effettuata in vari modi, ad es. preparando cilindri di vetro, che vengono poi tagliati lungo una generatrice e spianati.
  • La ricottura serve a portare il vetro, che dopo la lavorazione si trova ancora a circa 600 °C, a temperatura ambiente in modo lento, evitando così l’insorgere di tensioni interne. Ciò si realizza in lunghi forni a tunnel, all’interno dei quali la temperatura decresce lentamente.
  • La molatura, la spianatura e la lucidatura sono operazioni che si effettuano sulle lastre e sui bordi degli oggetti lavorati, per perfezionare la spianatura delle superfici ed eliminarne i bordi taglienti.

 

CLASSIFICAZIONE DEI VETRI

Vetro comune. È il tipico vetro a base di silicati di calcio e sodio. È duro e poco fusibile. Spesso, come nel caso delle bottiglie, è colorato in verde o in bruno con l’aggiunta di ossidi di ferro e di alluminio.
Mezzo cristallo. Detto anche vetro di Boemia, è a base di silicati di calcio e di potassio. Più duro e brillante del vetro comune, è usato per preparare oggetti ornamentali e apparecchi scientifici.
Cristallo. Contiene un’elevata percentuale di ossido di piombo, che lo rende pesante, duro, brillante e sonoro alla percussione. È usato per la fabbricazione di oggetti artistici e ornamentali, servizi da tavola di pregio, specchi.

Vetri speciali

  • Specchi. Si preparano facendo precipitare un sottile strato di argento metallico su lastre perfettamente piane e levigate. L’argento riflette la luce, tendendo così speculare una delle due superfici.
  • Vetri di sicurezza. Sono vetri temprati, cioè sottoposti a un rapido raffreddamento mediante correnti d’aria fredda sulle due facce. In questo modo si creano delle forti tensioni interne, così che il materiale assume una notevole durezza, unita ad un’accentuata fragilità. Se colpito, si rompe in minutissimi pezzi, non molto taglienti, molto meno pericolosi dei frantumi di un vetro normale. Sono realizzati così i finestrini e i parabrezza delle auto. Un altro tipo di vetro di sicurezza è quello in cui due lastre sono incollate con un collante trasparente, che trattiene i frammenti in caso di rottura. Simili a questi sono i vetri cosiddetti antisfondamento, vetri stratificati formati da due lastre tra le quali è interposto, incollato, un foglio di materiale plastico. Se le lastre sono più di due, di spessore consistente (3-10 mm, per uno spessore totale di 20-25 mm) si ottengono i vetri blindati a prova di proiettile.
  • Vetri armati. Sono lastre di vetro che contengono una sottile rete metallica , inserita durante la laminazione. In caso di rottura, la rete trattiene i frammenti della lastra.
  • Vetri resistenti al calore. Sono vetri al borosilicato, ottenuti, come già detto, aggiungendo all’impasto anidride borica o acido borico. Hanno i nomi commerciali di Pyrex, Jena, Ignis ecc.
  • Vetri smerigliati. Si ottengono mediante l’azione di abrasivi sulla superficie del vetro, o grazie all’acido fluoridrico.
  • Fibra di vetro. Si ottiene facendo cadere il vetro fuso su un disco rotante ad alta velocità, all’interno di un grande cilindro in cui, dal basso, risale aria fredda. Il vetro solidifica in fili sottili, che formano la lana di vetro. Essa si può presentare come un feltro o un tessuto. È usata sia come isolante termico e acustico nelle costruzione, in pannelli di alcuni cm di spessore, sia come materiale per realizzare serbatoi, scafi, parti di carrozzerie, unitamente a resine plastiche, di solito del tipo poliestere (vetroresina).

Altre notizie, immagini e dettagli sulla produzione e sulla lavorazione del vetro possono essere trovati in molti siti web, ad esempio qui:

http://andarishiva.altervista.org/pag2.html

 

Fonte: http://www.itiscopernicofe.it/ITIS/didattic/matdid/2A/I_vetri.doc

Autore del testo: non indicato nel documento di origine

Parola chiave google : Vetro e vetri tipo file : doc

 

Vetri glossario

 

QUARZO
II quarzo è un minerale di colore bianco latte, definito scientificamente ossido di silicio (Si02), che viene aggiunto all'impasto sotto forma di macinato oppure di sabbia. Durante la cottura il quarzo, legandosi al feldspato, costituisce l'ossatura della massa e ne impedisce la deformazione; inoltre è resistente al calore e inattaccabile dagli agenti chimici.

 

DECORAZIONE SOTTOSMALTO
Come dice il nome stesso, questa decorazione viene effettuata prima dell'applicazione dello smalto, e quindi direttamente dopo la prima cottura, previa un'accurata ripulitura (e spolveratura) del pezzo. La decorazione può essere o dipinta a mano, o mediante mascherine, o con timbri (per esempio: il marchio).

DECORAZIONE SOPRASMALTO
La decorazione sorprasmalto, come dice il nome stesso, ha luogo sulla vetrina già sottoposta a cottura a gran fuoco, e quindi fusa. I colori impiegati sono composti da ossidi di metallo che si mescolano con la fritta (una miscela di minio, acido borico, farina di quarzo, farina di feldspato). Determinante perla composizione delle fritte è che il loro punto di fusione sia inferiore al punto di rammollimento della vetrina, cioè a una temperatura di circa 750/900°C. Nel caso della pittura a mano soprasmalto queste miscele di colori già pronti per l'impiego vengono mescolate con oli eterici, quali oli di trementina, di garofano, di lavanda, balsami ecc. e resi atti alla pittura con spatole su tavolozza. I pezzi, una volta decorati, sono sottoposti a una ulteriore cottura detta terzo fuoco, le cui temperature vanno da 750 a 900°C, e variano secondo il colore. Durante questa cottura la fritta fonde, e in tal modo fissa il colore alla sottostante vetrina. Pertanto nella decorazione sottosmalto la disponibilità dei colori è limitata a due soli; col metodo entrosmalto il numero dei colori è più ampio, ma sempre limitato; invece con la decorazione soprasmalto l'assortimento dei colori disponibili è praticamente illimitato, il che consente qualsiasi sfumatura di tinta.

 

GEDECK E COPERTO
Si tratta di denominazioni usuali nel commercio della porcellana. II "Gedeck" è formato da una tazza da té con relativo piattino e da un piatto da dolce. II "Coperto" è costituito da: un piatto piano con relativo piatto fondo e un piatto da dessert; quindi tutto ciò che una persona adopera, come stoviglie, per consumare un pasto normale.

VETRO
Dal punto di vista della fisica sotto il nome "vetro" s'intende un prodotto inorganico di fusione che solidifica senza cristallizzazione. Tale definizione corrisponde anche al significato comunemente attribuito al vetro, sia nel linguaggio corrente sia nel commercio.

IL VETRO IN NATURA
In natura il vetro lo si trova allo stato di fusione per opera del fuoco dei vulcani. E' la "ossidiana", detta pure vetro vulcanico, la cui composizione è identica a quella del vetro manufatto: sabbia, sodio, composti di calcio. Si distinguono vari tipi di ossidiane: basaltiche, trachitiche, andesitiche ecc. Fin dai tempi più remoti l'uomo conosceva questi prodotti e se ne serviva per farne degli utensili, punte di frecce, coltelli, ornamenti e gemme. Un altro tipo di vetro naturale è rappresentato dalla liparite e dalle pomici; quest'ultima costituisce un mezzo ben note per pulire e appuntire.

VETRO SODICO
II vetro sodico è il vetro di qualità più comune, così chiamato perché fra i suoi componenti, in qualità di fondente, vi è il carbonato sodico (soda).

VETRO VERDE
II vetro verde è un vetro sodico che contiene, oltre il carbonato sodico, dell'ossido ferrico che gli conferisce il caratteristico colore verde chiaro. E' impiegato per fabbricare bottiglie, fiaschi, damigiane e simili.

VETRO POTASSICO
II vetro potassico contiene, come fondente, il carbonato potassico (potassa). E' detto anche vetro cristallo (vetro sonoro e vetro sonoro superiore) a causa della sua grande lucentezza che gli conferisce un maggior pregio.

CRISTALLO
II cristallo è una qualità di vetro potassico, il cui nome deriva dalla sua somiglianza col cristallo di rocca, ed è caratterizzato da un'eccezionale lucentezza e da un'alta rifrazione della luce che rende ancor più efficace l'effetto degli intagli. Lo si ottiene con materie prime purissime, altamente selezionate.
Si distinguono due qualità di cristallo:
- il cristallo alla potassa, detto comunemente vetro cristallo;
- il cristallo al piombo,così chiamato perché fra i suoi componenti vi è una percentuale di ossido di piombo (PbO).

La denominazione vetro cristallo è usata spesso impropriamen-te nel campo degli specchi, ma in questo caso si tratta semplicemente di un vetro scelto con molta cura per le sue qualità ottiche, il quale però non ha nulla in comune col cristallo al piombo.

CRISTALLO AL PIOMBO
Le caratteristiche principali dei cristallo al piombo sono le seguenti:
- II suo peso specifico è maggiore dell'altro vetro a causa del-l'alto contenuto di piombo sotto forma di ossido;
- possiede una straordinaria lucentezza anche nelle parti intagliate e molate;
- l'aggiunta dell'ossido di piombo gli conferisce una lieve tonalità violacea che gli dona uno splendore eccezionale;
- gli oggetti cavi (bicchieri, calici, coppe) di cristallo risuonano al tocco in modo particolarmente gradevole.

ROTTAMI DI VETRO
I rottami di vetro vengono accuratamente selezionati, secondo le loro qualità e il loro colore, in funzione della lavorazione da compiersi. Questi rottami servono come fondente per la mescola, poiché alla temperatura di 1200°C sono già ridotti in una pasta fluida e omogenea.

MESCOLA
La parola mescola (in tedesco: Glassatz) indica quella miscela fatta in base alla ricetta che stabilisce la quantità delle diverse materie prime necessarie per la produzione di un determinato tipo di vetro. L ovvio che ogni vetro, a seconda degli scopi cui è destinato, richiede una particolare ricetta e quindi una speciale mescola.

VETRO COLORATO
Se da un lato la produzione persegue la ricerca di un vetro sempre più puro, incolore, di massima ricchezza, d'altra parte il desiderio di ornamenti e fregi che si manifesta nel mutevole gusto del consumatore impone anche la produzione dei vetri colorati. La colorazione si ottiene introducendo nella miscela degli ossi-di metallici e in parte anche delle terre rare.

VETRO OPACO
Opaco è sinonimo di "non trasparente" e di "impenetrabile alla luce". Questo vetro è ottenuto mediante l'introduzione nella miscela di sostanze intorbidanti, per cui essa perde la sua traspa-renza pur mantenendo inalterate le altre proprietà peculiari del vetro. II vetro opaco può anche essere colorato.

VETRO PRESSATO
II vetro pressato è un'invenzione inglese e risale agli inizi del secolo XIX. La pressatura della massa viscosa in una forma è la ragione di questa denominazione. La massa vetrosa viene levata dal forno con la cosiddetta "forchetta" e immessa nella forma, la cui parte superiore viene tolta; nell'apertura viene introdotto a pressione un pistone che distribuisce la massa vetrosa nella for-ma stessa e la comprime sulle pareti interne modellandola. A raffreddamento avvenuto, la forma viene aperta e il pezzo è por-tato nel forno di raffreddamento come d'uso. Nella produzione del vetro pressato la meccanizzazione è molto progredita, e a volte raggiunge l'automatismo totale. Si tratta di manufatti di massa che si differenziano nella qualità soprattutto per quanto concerne la rifinitura e il disegno. II vetro pressato può quindi essere un semplice vetro per usi domestici, come boccali da birra, coppe, portafiori, vasi e simili oggetti, che sem-brano decorati con un'apposita operazione d'intaglio mentre in-vece sono soltanto ottenuti allo stampo. Si parla di cristallo pressato, oppure anche di cristallo al piombo pressato a secon-da del contenuto di piombo del vetro.

VETRO RESISTENTE AL FUOCO
II vetro resistente al fuoco possiede rispetto al vetro comune una più alta resistenza agli sbalzi di temperatura, dovuta al suo bassissimo coefficiente di dilatazione. Questa proprietà la si ot-tiene aggiungendo nella miscela speciali sostanze e in partico-lare l'acido borico quale fondente. La resistenza al fuoco po-trebbe già essere ottenuta col quarzo, impiegando per la fusione del quarzo puro; tuttavia la sua alta temperatura di fusione porterebbe a costi così elevati da non consentire un prezzo commerciale nel settore del vasellame per la cucina. L'abbassamento del punto di fusione può essere ottenuto, per il vetro normale, mediante l'ausilio di un fondente, per esempio soda o potassa, ma esse non sono adatte alla fabbricazione di materiale resistente al fuoco perché innalzano notevolmente il coefficiente di dilatazione del vetro, con la conseguenza che in caso di cambiamento di temperatura si generano pericolose tensioni. L'acido borico provoca una diminuizione della temperatura di fusione del quarzo da 1800°C fino a 1500°C e anche 1200°C senza alterarne notevolmente il coefficiente di dilatazione. II vetro con silicato borico è perciò particolarmente resistente agli sbalzi di temperatura e alle concentrazioni conseguenti nel vetro poiché le tensioni interne rimangono limitate. II vetro resistente al fuoco è stato scoperto soltanto verso la fine del XIX secolo per le esigenze della ricerca scientifica nel campo della chimica e della produzione industriale. II primo passo verso il vasellame domestico di vetro resistente al fuoco lo si ebbe agli inizi degli anni venti di questo secolo con la fabbricazione dei biberon per neonati.

VETRO di Crown e Flint
Sono due vetri ottici, usati in combinazione per rendere acromatiche le lenti. II Crown contiene ossidi di sodio e di calcio, il Flint contiene una notevole percentuale di ossido di piombo.

VETRO TEMPERATO
II vetro temperato, chiamato anche vetro infrangibile, è un vetro bassofondente che si trova in uno stato di tensione superficiale a causa di un brusco raffreddamento provocato da un getto di aria fredda soffiata dopo che esso è stato riscaldato fino al punto di rammollimento. È meccanicamente molto resistente an-che negli urti (sei volte più del vetro normale). Se lo strato indurito viene scalfito, il vetro non si rompe ma si disintegra in minutissimi pezzi che non sono pericolosi.

VETRO di Gablonz
Si tratta di bottoni, pendenti per lampadari, gocce, perle, pietre, pietrine, strass nelle diverse forme e colori di vetro La denomi-nazione deriva dal luogo di origine, poiché fino al 1945 tali oggetti provenivano da Gablonz, nella regione dei Sudeti, ed erano ottenuti da barre di vetro sfaccettate, pressate e tagliate.

PERLE DI VETRO
Le perle di vetro esistono già da quasi seimila anni e appartengono ai più antichi oggetti fabbricati col vetro. Un tempo questi oggetti, da ridursi allo stato filiforme mediante un processo di laminatura e trafilatura, venivano ricavati da una massa pastosa di vetro opaco, nella quale veniva inserita una sottilissima asta metallica per praticare i fori per la successiva infilatura. Oggi si procede secondo gli antichi sistemi pressando le barre in apposite forme; indi con speciali macchinari si tagliano dei tubetti che vengono introdotti in un mulino contenente sabbia finissima e acqua ad alta temperatura onde ridurli in piccole sfere.

I VETRI Diatreti?
La denominazione è di dubbia derivazione dal greco-latino. La espressione è stata usata per la prima volta dal celebre archeo-logo I.I. Winkelmann. Tipica per tutti questi vetri è una leggeris-sima rete di vetro unita alla coppa soltanto attraverso barrette sottilissime, dai 5 ai 10 mm di lunghezza, che ne costituiscono una specie di gambo. Questo gambo è sovente ornato da iscri-zioni, da figure profondamente tagliate; da colletti semitondi e addirittura da raffigurazioni di animali profondamente incise. Si suppone che fossero prodotti con una controimbutitura di due campane di vetro, monocolori o bicolori, formanti un recipiente a doppia parete: Sulla parete esterna venivano applicati decori di vetro fluido pressati fino a toccare la parete interna, mentre sulla parete interna venivano intagliati, con mole finissime, reticolati, scritte, figure.

 

 

 

Fonte: estratto per uso didattico http://www.corrado-corradi.it/download/04112008_glossariodelvetro.doc

Autore del testo: Tratto dal sito di AssoCeramVetro: www.art-tavolaregalo.it

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