الزجاج

الزجاج هو عبارة عن مادة بلورية صلبة عديمة اللون، مكونة من مادة السيليكا المصهورة، ويكون خلال تصنيعه بين الحالة الصلبة والسائلة، وعندما يصل إلى مرحلة التبريد يصبح صلباً، ثمّ يشكل عن طريق تعريضه للنار والحرارة مرّة أخرى، حتى يصبح ليّناً، ويختلف شكله ولونه حسب الأيونات المعدنيّة التي تدخل في تركيبه، وفي هذا المقال سوف نتحدث عن طريقة صنعه من الرمل، بالإضافة إلى بعض أنواعه.

بعض أنواع الزجاج

الزجاج المسطح: يستخدم في صناعة النوافذ.
زجاج الأواني: يستخدم في صناعة أواني حفظ الأغذية، والأدوية.
الزجاج الرغوي: يستخدم لعزل الحرارة.
زجاج الأمان المصفح: يستخدم للحماية من الإصابة بأيّة أجسام خطيرة.

صنع الزجاج من الرمل

المواد المستخدمة

السيليكا (الرمل): يعتبر المكوّن الرئيسي في تصنيعه، ويتم الحصول عليه من الرمال التي تحتوي على نسبة ثمانين بالمائة من أكسيد السيليكون، وتكون خالية من الشوائب الملوّنة.
مركبات الصوديوم: تساهم هذه المركبات في تقليل درجة نسبة انصهار الزجاج، وبالتالي تساعد في عمليّة تشكيله.
الكلس (الدولومايت): يساهم في منحه الصلابة اللازمة، إذ يحتوي على كميّة كبيرة من أكسيد الكالسيوم.
الفلدسبار: هو مادة ضروريّة للمساهمة في عمليّة الانصهار، ويعتبر من المواد غير المكلفة.
البوركس: يساهم في تقليل معامل تمدد الزجاج، وبالتالي الانصهار بصورة مناسبة، وذلك من خلال احتوائه على الصوديوم والبورون.
الملوّنات: تتمثل هذه الملوّنات في أكسيد الرصاص، وأكسيد التيتانيوم، بالإضافة إلى أكسيد الباريوم، حيث تعمل هذه على تحسين نوعيّة الزجاج، وتمنحه الألوان المميّزة.

مراحل وخطوات التصنيع

مرحلة الإذابة والانصهار: تتمثل هذه المرحلة في استعمال أفران خاصّة مثل فرن الحوض، إذ يتم صهر المواد المستخدمة في تصنيعه إلى أن تتحول إلى مواد خفيفة قابلة للتشكيل، مع العلم أنّ هذه المواد تكون على شكل بودرة قبل أن تمزج في المقادير المحددة.
مرحلة التشكيل: بعد إدخال المواد في الفرن، وانصهارها، يتم تبريد الزجاج إلى درجة محددة يمكن بعدها تشكيله من خلال استخدام العديد من التقنيات المتمثلة في النفخ، والتشكيل اليدوي، والتشكيل الآلي، مع مراعاة التشكيل بسرعة كبيرة؛ لتجنّب تصلب الزجاج.
مرحلة التهذيب (التبريد): في هذه المرحلة يستخدم فرن خاص، حيث يتم من خلاله تبريد الزجاج بعد تشكيله على درجات حرارة تتراوح ما بين الأربعمئة والستمئة درجة مئوية، مع مراعاة التبريد ببطء حتى لا يتعرّض للتكسر والتشقق، وتستمر هذه العمليّة إلى أن يصبح شكله مستقراً.
مرحلة الإنهاء: بعد تبريد الزجاج، يتم صقله، وتنظيفه من أيّة شوائب وزوائد؛ ليخرج بالشكل النهائي، ويصبح جاهزاً للاستخدام.