• View
• Edit
• History
• Print

Glas

Bereiding, eigenschappen en toepassing van glas

(Ben Dijkhuis, 2006)

1. Glas

Glas is een mengsel van silicaten en wordt beschouwd als een sterk onderkoelde vloeistof. Het heeft geen vastgesteld smeltpunt, maar bij verhitting verweekt het tot een stroperige vloeistof (ca. 550°C, afhankelijk van de glassoort). Afkoelen verhoogd de stroperigheid (viscositeit), zonder dat er kristallisatie van de vaste stof optreedt. Op basis van deze eigenschap, wordt glas ook wel gezien als een silicaat-polymeer.

2. Bereiding

De bereiding vindt plaats door verhitting van een mengsel van zuiver zand, dat voornamelijk uit siliciumoxide (SiO₂) bestaat, soda (natriumcarbonaat, Na₂CO₃) en calciumcarbonaat (CaCO₃). De reacties vinden plaats in de smelt, waarbij de reactievergelijkingen als volgt (vereenvoudigd) kunnen worden weergegeven:

Dit glas wordt voor veel toepassingen gebruikt: flessen, vensterglas etc.

3. Speciale glassoorten

Glas krijgt speciale eigenschappen als tijdens de bereiding andere grondstoffen worden gebruikt.

• Kroonglas of kaliglas, ook wel Boheems glas, ontstaat als bij het standaard glasmengsel kaliumoxide (K₂O) is toegevoegd. Het glas wordt daardoor sterker, maar krijgt daarentegen een hogere verwerkingstemperatuur.
• Vuurvast glas (borosilicaatglas, pyrex) wordt bereid met de grondstoffen: siliciumoxide (SiO₂), boriumoxide (B₂O₃), aluminiumoxide (Al₂O₃) en natriumoxide (Na₂O). Dit glas heeft een zeer hoge verwerkingstemperatuur en is, vanwege de zeer geringe uitzettingscoëfficiënt zeer goed bestand tegen hoge temperaturen en grote temperatuurwisselingen. Het is daarom zeer geschikt als laboratoriumglas en als materiaal voor bijvoorbeeld ovenschalen.
• Flintglas, ook wel kristalglas genoemd, wordt vervaardigd met: siliciumoxide, lood(II)oxide (PbO), kaliumcarbonaat (K₂CO₃) en calciumcarbonaat (CaCO₃). Flintglas heeft een grote brekingsindex en is gemakkelijk slijpbaar. Het wordt toegepast in optische hulpmiddelen, zoals lenzen en prisma’s. Het materiaal is zwaar vanwege het grote loodgehalte. Naast optische toepassingen heeft het een decoratieve functie, zoals geslepen kristal en nepdiamanten. Toepassing van lood(II)oxide, kan schade aan het milieu en de gezondheid toebrengen. Daarom wordt in moderne samenstellingen het lood(II)oxide vervangen door titaan(IV)oxide (TiO₂) en zirkoon(IV)oxide (ZrO₂), zonder dat de optische eigenschappen verloren gaan.
• Opaalglas, ook wel matglas genoemd, ontstaat na toevoeging van fluoriden en fosfaten, waardoor het glas ondoorzichtig wordt.
• Gekleurd glas verkrijgt men als bepaalde metaalzouten aan gesmolten glas worden toegevoegd:
  • blauw verkrijgt men door toevoeging van: koper(II)oxide (CuO), kobalt(II)oxide (CoO) of mangaan(II)oxide (MnO);
  • groen met chroom(III)oxide (Cr₂)₃) of ijzer(II)oxide (FeO);
  • rood door middel van koper(I)oxide (Cu₂O) of goud(III)chloride (AuCl₃);
  • bruin met ijzer(III)oxide (Fe₂O₃);
  • geel met mangaanoxide (MnO) + ijzer(III)oxide
  • roze met seleen(IV)oxide (SeO₂) of mangaan(IV)oxide (MnO₂)

4. Bronnen

De volgende bronnen zijn geraadpleegd, maar geven bovendien extra aanvullende informatie over dit onderwerp:

• Wikipedia (nl): Glas; 2006; 06–09–2006; http://nl.wikipedia.org/wiki/Glas
• Wikipedia (en): Glass; 2006; 06–09–2006; http://en.wikipedia.org/wiki/Glass
• Wikipedia (en): Flint glass; 2006; 06–09–2006; http://en.wikipedia.org/wiki/Flint_glass
• Wikipedia (nl): Gebrandschilderd glas; 2006; 06–09–2006; http://nl.wikipedia.org/wiki/Gebrandschilderd_glas
• City Collegiate: Glass; 2006; 06–09–2006; PK; http://www.citycollegiate.com/carbonsiliconIXb.htm
• Glasblazerij Vitt: Over glas; update niet bekend; 06–09–2006; BE; http://www.glasblazerijvitt.be/

5. Verwante onderwerpen

• Natuurlijke silicaten (Ben Dijkhuis 1996)
• Silicaten en zeolieten (Arie Hamaker, 2006)
• Waterglas, silica en de chemische tuin (Ben Dijkhuis 2006)