كيف يصنع الزجاج ؟
الزجاج هو مادة شفافة غير عضوية ذات تركيب مشابه للسائل، وتكون صلابته هي نفسها صلابة في درجة حرارة الغرفة، ولا يحتوي على بلورات في كل من الحالة الصلبة والسائلة، ولا يمكن تحديد درجة الانصهار، نظرًا لأنها تتحول من صلبة إلى سائلة خلال مرحلة الليونة، تتميز هذه المرحلة بلزوجة عالية جدًا.
عناصر المقال
كيفية صنع الزجاج
- يبدأ صنع الزجاج بتحضير المواد الخام على شكل مسحوق أو حبيبات يخلط الجميع بنسبة متوازنة.
- ثم يتم وضع الخليط في فرن بدرجة حرارة عالية جدًا، مما يذيب الرمل وبالتالي الصوديوم، تضاف الكربونات لتقليل نقطة الانصهار، ويتفاعل الرمل مع كربونات الصوديوم لتكوين سيليكات الصوديوم المعروفة باسم (كوب من الماء)، لأنه يذوب في الماء، يضاف الجير لتكوين خليط من سيليكات الصوديوم والكالسيوم لجعله قابل للذوبان في الماء.
- وفي الوقت نفسه يمكن إضافة مواد كيميائية أخرى إلى الخليط في حالة أن الزجاج لونة أخضر يضاف أكسيد الكروم، أما ثم يبرد الزجاج المنصهر ببطء حتى وصوله للمطلوب
- تتم هذه العملية عن طريق الزفير اليدوي والتبلور عن طريق سكب المادة المنصهرة في قالب والزفير بالفم أو بمنفاخ، أو باستخدام قالب أوتوماتيكي عن طريق صب المصهور والزفير تلقائيًا، وخلال هذه العملية الكتلة.
- لذلك يجب إجراء عملية التجميع في أقرب وقت ممكن، وبعد اكتمال عملية الطباعة، يتم تبريد الزجاج ببطء وبشكل تدريجي لمنع التشققات والانقسام وتكوين مناطق ضعيفة بسبب التغير المفاجئ في درجة الحرارة
- حيث يتم وضع الأواني الزجاجية في الثلاجة على درجة 400 إلى 600 درجة مئوية حتى تبرد تدريجيًا ثم يتم وضع الأواني الزجاجية يخرج من الفرن للطحن والتقطيع والتسطيح.
صناعة الزجاج قديما
- سبق للناس أن اكتشفوا أسرار تكوين وتصميم الزجاج من خلال ملاحظة تأثير البرق المتساقط على الرمال مما تسبب في تحللها وتشكيل أنابيب رفيعة طويلة تسمى (ذات الوميض) ولاحظوا أن الحرارة البركانية المتفجرة سببت الحجارة والرمل.
- حول الحمم لتتحلل لتشكيل جرة تسمى الزجاج البركاني والتي صنعت منها السكاكين ورؤوس الأسهم والمجوهرات والعملات المعدنية.
- في الواقع، لم يحدد الوقت ولا المكان اللذين صنع فيهما الزجاج، ولكن من المحتمل أن المحاولات الأولى لإنتاج الزجاج قد تمت قبل 3000 قبل الميلاد، ويعتقد أن أولى الأواني الزجاجية بدأت حوالي 1500 قبل الميلاد.
- نشأت بلاد ما بين النهرين في مصر على مدى القرون الثلاثة التالية تطورت صناعة الزجاج وكانت ناجحة للغاية،
- ولكن سرعان ما تم تجاهَلْها من قبل الناس حتى ازدهرت مرة أخرى في بلاد بين النهرين عام 700 قبل الميلاد، واستمرت في الازدهار حتى عادت إلى مصر عام 500 قبل الميلاد، ثم انتشرت صناعة الزجاج، حتى وصلت بلاد الشام والدول الساحلية المحيطة بها.
خصائص الزجاج
يتميز الزجاج بالكثير من الخصائص التي يمكن أن تميزه عن العديد من المواد الصناعية ومن الخصائص نذكر ما يلي:
الشفافية
الزجاج مادة ذات شفافية شفافة وموحدة ، حيث تصل الأشعة تحت الحمراء وموجات الضوء فقط ضمن نطاق محدود من الأشعة فوق البنفسجية.
الصلابة
تُعرف الصلابة بمقاومة الخدش أو الاحتكاك، على الرغم من أن الزجاج جسم ضعيف وسريع، إلا أنه يستطيع تحمل الخدوش والاحتكاك.
المقاومة الكيميائية
يمكن للزجاج مقاومة المحاليل الكيميائية، باستثناء الفلورايد والمنصهرات القلوية، والتي يمكن أن تذوب الزجاج بسهولة، وفي حالة تعرض الزجاج للماء لفترة طويلة، سيؤثر الماء أيضًا على الزجاج.
يعتبر الزجاج من أهم المواد في فائدتها في العالم لأنه يمكن أن يتخذ أشكالاً عديدة مثل استخراج خيط أرق مثل خيط العنكبوت، ويمكن أن يكون على شكل عجينة، والزجاج يمكن أن يصنع أقوى من الفولاذ، ويمكن أن يلون بأي لون مرغوب فيه بإضافة مواد كيميائية مختلفة.