VIDROSJosé Luiz da Silva1, Daiane Cristina Mariano Alegre1, Naiá FernandaSanches de Oliveira1, Cleber Martini1, Érica Amorim da Silva1, JéssicaVita Gabana1, Larissa Godoy1, Maria Bruna de Souza1, PetronaBeatriz1, Thamires Kelly Alves1, Willian Ayala Correa1, AlexandreOliveira de Almeida1, Débora Antonio da Silva1, Uendinara Bilibio1 eAntonio Rogério Fiorucci2.1Bolsistas; 2Orientador.

Universidade Estadual de Mato Grosso do Sul

Unidade Universitária de Dourados

Programa Institucional de Bolsa de Iniciação à Docência – PIBID

Subprojeto de Licenciatura em Química.

APOIO

Evolução histórica do

vidro

Fabricação do vidro

Transição vítrea

Aplicações e Usos

Reciclagem

Abordagem Histórica

Alguns estudiosos alegam que o vidro

está entre os materiais mais antigos

feitos pelo homem, fabricados há cerca

de 3500 anos a.C.

Abordagem HistóricaUma das maisdifundidas lendas arespeito da origem dovidro, conta que elefoi descobertocasualmente pornavegadores fenícios,há cerca de 7000-8000 anos a.C., aoacenderem fogueirasna praia.

Comprovadamente no séculoXXVII a.C., bem antes dosfenícios, os egípcios jáconheciam as técnicasrudimentares de produção dovidro e o consideravam comomaterial precioso.

Abordagem Histórica

Frascos de perfume de

vidros egípcios.

Abordagem Histórica

Posteriormente, na Idade Média a arte vidreira teria sido difundida através do Egito e Mesopotâmia, sendo desenvolvida e consolidada em todos os continentes.

Ilustração de um forno para a fabricação de vidro segundo Georgius Agricola em sua obra “De Re Metallica” (1556).

Período e regiões onde foram desenvolvidas importantes inovações na

arte vidreira antiga

Exemplo de vitrais

Espécies químicas (agentes de coloração)utilizados para dar cor aos vidros.

Curiosidades sobre a fabricação de Vidros

Principais matérias primas utilizadas na

fabricação do vidro:

Areia Constituída principalmente de

sílica (SiO2);

Soda ou barrilha Nomes dados ao

carbonato de sódio (Na2CO3);

Cal Cal virgem ou óxido de cálcio (CaO);

Calcário Formado principalmente de

carbonato de cálcio (CaCO3);

Feldspato Um grupo de minerais de

sílica.

Os vidros diferem quanto a suacomposição. O tipo de composiçãomodifica suas propriedades quedeterminam sua aplicação, merecendomaior destaque os vidros desegurança, as vitrocerâmicas e asfibras ópticas.

Vidros no Cotidiano e sua composição

Curiosidades sobre os VidrosNa fabricação do vidro, a matéria-prima é composta basicamente por 96 % em massa de sílica, mas existem variados tipos de vidros que apesar de serem originados da mesma base possuem composições diferentes:

Vidro sódio-cálcio: usado em embalagens (frascos, garrafas) e em vidros de carro;

Curiosidades sobre os VidrosOs refrigerantes envasados em

embalagens de vidro são mais saborosas do que as embaladas em garrafas pets;

Este fato ocorre devido a diferença dos poros de cada material;

Pois na garrafa pet, a perca de CO2 é mais rápida do que nas embalagens de vidro;

Outro fator preponderante é o maior contato do refrigerante com o ar que, provoca sua oxidação.

Curiosidades sobre os VidrosVidro cristal: contém 24

a 32 % de óxido de chumbo e é usado para fabricar taças, copos e peças artesanais;

Vidro boro-silicato: é aplicado em utensílios domésticos (panelas), devido a sua resistência ao choque térmico. Ele também é utilizado na fabricação de peças de vidraria de laboratório de manuseio e armazenamento (vidro âmbar).

Aumentando-se o Na2O aumenta-se a sua

fluidez, expansão e solubilidade mas por

outro lado diminui a sua durabilidade.

O Al2O3, ao contrário, aumenta a durabilidade

e faz aumentar a viscosidade.

O BaO e o PbO aumentam a densidade e

a expansão térmica e reduzem a viscosidade.

O CaO favorece a devitrificação.

A importância dos óxidos como matéria -prima

No resfriamento, se o aparecimento de cristais ocorrerfacilmente, o volume diminuirá de maneira brusca natemperatura TL.

Por outro lado, na ausência de cristalização, o líquido

permanecerá em equilíbrio metaestável até atingir a Tg.

Resfriamento e Transição Vítrea

a) Mudança de volume

durante o resfriamento de

um líquido.

TL: Temperatura de líquido.

Tg: Temperatura de transição

vítrea (de líquido

metaestável a vidro).

a)

Transição Vítrea e Suas Estruturas

a) Quartzo (sílica cristalizada) b) Sílica vítreac) Vidro sódio-cálcico

(C)

Na figura 2, é representado esquematicamente o arranjo

de átomos de um material passando do estado líquido,

desorganizado, para o estado sólido cristalino,

organizado.

É possível visualizar o vidro em grande parte do nosso cotidiano, embora

eles passem muitas vezes completamente despercebidos.

A importância do Vidro no Cotidiano

a) Utensílios domésticos.

b) Diferentes tipos de embalagens.

Tipo de vidro Composição Características

Laminado

Duas ou mais chapas de

vidro unidas por uma

película plástica (PVB:

Polivinil butiral).

Não estilhaça quando se

quebra.

À prova de bala Vidro laminado mais

espesso.

Absorve a energia de

projéteis de grosso

calibre.

Temperado

Vidro comum que passa

por um tratamento térmico

ou químico.

Vidro rígido de maior

resistência térmica.

Vitrocerâmica São materiais

policristalinos produzidos

a partir da cristalização

controlada de artigos de

vidro.

Resistência a choques

térmicos.

Fibra óptica Filamentos finos e

flexíveis de vidro.

Capacidade de transmitir

a luz.

A importância do Vidro no Cotidiano

O vidro laminado que é constituído por camadas alternadas de vidro plano e plástico, em caso de quebra o vidro fica colado no material e não espalha pedaços. São usados na fabricação de pára-brisas de automóveis.

O vidro à prova de bala é um vidro laminado mais espesso, eles absorvem a energia de projéteis de grosso calibre. É utilizado em portas de bancos e blindagem de automóveis.

A importância do Vidro no Cotidiano

O vidro temperado passa por um tratamento especial de aquecimento e rápido resfriamento para torná-lo mais resistente, ao quebrar ele estilhaça produzindo pequenos fragmentos não cortantes.

Possui uso em portas de box para banheiros e portas de segurança.

A importância do Vidro no Cotidiano

As vitrocerâmicas são materiais constituídos por

uma fase vítrea e outra cristalina, possuindo por

isso grande capacidade de resistir a choques

térmicos.

Eles podem ser retirados de um freezer e colocados

no forno.

Estes materiais modificaram as práticas na cozinha tradicional.

A importância do Vidro no Cotidiano

A importância do Vidro no Cotidiano

As fibras ópticas são

filamentos finos e flexíveis

de vidro que podem

“guiar” a luz;

Seu desenvolvimento

causou um grande impacto

na sociedade moderna;

Sua aplicação dá-se nos

mais diferentes campos:

telecomunicações,

medicina de diagnóstico,

microscópia, dentre

outras.

(a) fibras ópticas guiando luz;

(b) vidros emissores de luz

visível (luminescente) após

irradiação.

Questão Ambiental daReciclagem do Vidro

Os vidros constituem cerca de 2% do total de lixo doméstico da cidade de São Paulo, o que equivale a um descarte de aproximadamente 7.000 toneladas/mês de vidro.

Questão Ambiental da Reciclagem do Vidro - Reutilização

A reciclagem de vidros pode ser considerada viável, levando-se em conta os seguintes aspectos:

Recipientes de vidro são relativamente fáceis de serem limpos, esterilizados e reutilizados;

Questão Ambiental da Reciclagem do Vidro – Matéria-Prima x Ambiente

Vidros são produzidos utilizando se como matéria-prima areia, carbonato de cálcio (soda) e outras substâncias, extraídas da natureza por processos que acabam descaracterizando o ambiente e causando o esgotamento dos recursos minerais;

Questão Ambiental da Reciclagem do Vidro – Consumo de Energia e CO2

Reciclar e reutilizar vidros contribui com a matriz energética nacional através da economia de energia;

Para produzir 1 kg de vidro novo são necessários 4500 kilojoules (KJ) de energia;

Já a produção de 1 kg de vidro reciclado é necessário 500 KJ;

É facilmente transformados em “cacos”, e adicionados aos fornos para a produção de novas embalagens aumenta a vida útil dos fornos, reduz os custos de produção e a emissão de dióxido de carbono (CO2).

Referência Bibliográfica

ALVES, O. L.; GIMENEZ, I. F.; MAZALI, I. O.Vidros. Caderno Temático 2 de Química Novana Escola.Ed. Especial. Maio, 2001.

AKERMAN, M. Natureza, Estrutura ePropriedades do Vidro. CETEV, nov. 2000.Disponível em: http://www.saint-gobain-cetev.com.br/ovidro/vidro.pdf

http://www.vidrosubv.com.br/vidro-historia-fabricacao-reciclagem

http://divinalvidros.com.br/educacional/

http://www.abividro.org.br

http://www.andiv.com.br/2010/espelho.asp