Che cos’è il vetro

Il vetro è un materiale artificiale solido, amorfo, rigido e trasparente che si

ottiene dal lento raffreddamento di un liquido viscoso ottenuto dalla fusione di

sabbia silicea e altri componenti.

Andiamo ora a capire cosa significano queste parole strane:

La sabbia silicea è una sabbia che contiene al suo interno dei finissimi cristalli

di quarzo (un minerale della silice). Quando questa sabbia viene riscaldata ad

altre temperature essa non passa allo stato liquido ma assume la consistenza

tipica del miele caldo e tale stato si definisce viscoso.

Quando questo liquido viscoso si raffredda e passa allo stato solido le particelle

che lo formano non hanno il tempo di disporsi in maniera ordinata (cioè di

cristallizzare) e la sua struttura interna resta quindi disordinata. Per questa

ragione Il solido ottenuto si definisce amorfo che vuol dire proprio “senza una

forma”.

L’unico vetro di origine naturale è

l’ossidiana, una roccia che si ottiene per

vetrificazione del magma (formato di

silicati, cioè di minerali contenenti silice)

il quale, fuoriuscendo dal vulcano, si

raffredda rapidamente al contatto con

l’aria. L'ossidiana era molto ricercata

nell'antichità per realizzare oggetti

taglienti (come coltelli o punte di freccia)

attraverso la scheggiatura.

Probabilmente il vetro è noto all'uomo sin dalla preistoria, ma è solo intorno al

4.000 a.C. che i Fenici fanno diventare la fabbricazione del vetro una vera e

propria tecnica aggiungendo alla sabbia silicea altre sostanze per facilitare la

fusione e migliorare la resistenza del vetro.

Il vetro venne commerciato dai Fenici in tutto il Mediterraneo e uno dei primi

popoli che riuscirono a produrlo furono gli Antichi Egizi nel 1500 a.C.

In seguito, la tecnica della soffiatura in età romana, rivoluzionò profondamente

la produzione del vetro, permettendo di ottenere forme per soffiatura libera o in

stampi che riproducevano la forma da modellare.

Caratteristiche e proprietà del vetro

Pregi del vetro sono l’essere inerte e inalterabile, cioè non combinarsi con altre

sostanze e inattaccabile dagli acidi. Altre caratteristiche del vetro sono:

• trasparenza – unita alla compattezza e omogeneità permette la costruzione di

superfici e lenti che permettono di vedere senza deformazioni.

• durezza e fragilità – resiste bene al graffio di punte e materiali duri però tende

a rompersi facilmente.

• isolamento elettrico – il vetro è tra i migliori isolanti elettrici: viene usato per

i cavi dell’alta tensione e per le comuni lampadine.

• la facilità con cui può essere sagomato: il vetro non passa direttamente dallo

stato solido a quello liquido, ma con il calore diventa pastoso, lasciandosi così

modellare molto facilmente.

Le materie prime del vetro

Le sostanze vetrificanti (silice, sotto forma di sabbia o quarzo) conferiscono le caratteristiche principali aumentando durezza e resistenza chimica.

Le sostanze fondenti (sali di sodio o di potassio) si combinano con la silice

migliorandone la fusibilità.

Le sostanze stabilizzanti (calde o ossidi di magnesio, zinco, ecc.)

aumentano la densità e conferiscono elasticità, tenacità e lucentezza.

Le sostanze affinanti favoriscono l’eliminazione di difetti come le bolle

d’aria che si formano nella massa fusa e facilitano la trasformazione del vetro in un fluido chiaro, trasparente e omogeneo.

I coloranti (ossidi metallici) conferiscono al vetro il colore desiderato. Se si vuole ottenere un vetro bianco, si devono eliminare le colorazioni dovute a

impurità mediante decoloranti. Gli additivi conferiscono al vetro caratteristiche particolari.

Gli opacizzanti restano nella massa vetrosa e ne diminuiscono la trasparenza.

Infine, per accelerare il processo di fusione, con conseguente risparmio

energetico, viene aggiunto rottame di vetro fino al 50% del materiale totale.

Gli impieghi del vetro

Possiamo classificare i vetri secondo il loro impiego:

• vetro comune, usato per finestre, specchi e servizi da tavola e bottiglie;

• vetro potassico o cristallo di Boemia, più

duro del vetro comune, incolore e lucente; è

impiegato per servizi da tavola di pregio;

Famosissimo in tutto il mondo, è nato tra il XVII

ed il XVIII secolo nelle regioni boeme. I vetrai della Boemia scoprirono che utilizzando il

potassio si otteneva un vetro incolore chiaro che

era più stabile di quello prodotto in Italia.

Delicatezza e leggerezza delle forme, la precisione per i dettagli e le particolari lavorazioni sono

accompagnate, nel cristallo di Boemia da una

trasparenza, una lucentezza ed una resistenza

uniche.

• cristallo o vetro al piombo, il vetro di

maggior pregio, per le sue proprietà di purezza e

trasparenza;

I cristalli sono vetri contraddistinti dal fatto di contenere un'elevata percentuale di piombo. Il

contenuto in piombo conferisce al cristallo una

particolare brillantezza e sonorità.

Per queste proprietà, per il fatto di fornire superfici

molto lucenti, per la sua durezza e assenza di colorazioni, il cristallo viene usato quale vetro

pregiato per la cristalleria da tavola di alta qualità

e inoltre per la fabbricazione degli specchi, in

ottica, ecc.

I cristalli per cristalleria da tavola contengono in genere:

▪ dal 50 al 60% di silice;

▪ dal 20 al 35% di ossido di piombo;

▪ dal 10 al 15% di ossido di potassio.

• vetro pyrex, resistente al calore, usato anche per

cuocere i cibi; è un marchio che indica un vetro

borosilicato, cioè con l’aggiunta di boro.

• vetro temperato o infrangibile, sottoposto a tempra, cioè raffreddato rapidamente

sulle due facce. In caso di rottura si frantuma in pezzi piccolissimi, perciò meno

pericolosi;

• vetro di sicurezza, formato da due lastre di vetro comune incollate su un foglio di

resina trasparente: in caso di rottura i pezzetti non si distaccano pericolosamente;

• vetro smerigliato, ottenuto con getti di prodotti abrasivi sulla superficie del vetro;

• vetri d’ottica, di assoluta limpidezza, perfetta trasparenza, totale mancanza di

difetti; con questi vetri si fabbricano lenti per occhiali;

• vetri stampati, ottenuti per laminazione attraverso cilindri che imprimono su una

o entrambe le superfici disegni o decorazioni. Prodotti in molti colori, sono anche

utilizzati per la fabbricazione di vetrate che imitano quelle antiche;

• vetri retinati, nei quali è incorporata una rete metallica a maglia quadrata, che

trattiene i frammenti in caso di rottura;

• vetri isolanti, formati da due lastre di vetro, unite da un telaietto in acciaio o

alluminio, che crea un’intercapedine riempita con aria o gas. Hanno un’ottima

capacità d’isolamento termico e acustico;

• specchi; per fabbricare gli specchi si parte da lastre di vetro perfettamente

parallele, senza difetti, sulle quali si deposita uno strato metallico (argento, stagno

o alluminio) che viene poi protetto con vernici.

2 strati di vetro da 3 mm +

1 strato di PVB da 0,38 mm

3 strati di vetro da 3 mm +

2 strato di PVB da 0,38 mm

Vetro antiproiettile

Figura 1 - vetro smerigliato Figura 2 - vetro retinato Figura 3 - vetro isolante

Attività

Guardare il video (fino al minuto 6’ 30”) e rispondere alle seguenti domande:

1. Cosa vuol dire materiale artificiale?

2. Come fu “scoperto” il vetro?

3. Che cos’è il vetro?

4. Quali sono le proprietà del vetro?

5. Cosa significa inalterabilità?

6. Qual è la dote preziosa del vetro? Cosa significa?

7. Disegna lo schema del (ri)ciclo del vetro.

8. Quali sono le tecniche di lavorazione manuali e meccaniche?

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