viernes, 30 de julio de 2010
HISTORIA DEL VIDRIO Y SUS USOS
El vidrio es un matertial inorgánico duro, fragil, transparente y amorfo que se usa para hacer ventas, lentes, botellas y una gran variedad de producdtos.
El vidrio se obtiene por fusión a unos 1500 ºC de arena de silice (SiO2), carbonato de sodio (Na2CO3) y caliza (CaCO3).
El termino "cristal" es utilizado muy frecuentemente como sinónimo de vidrio, aunque es incorrecto debido a que el vidrio es un sólido amorfo y no un cristal propiamente dicho.
Historia Del Vidrio:
El Vidrio en la antiguedad:
Los primeros objetos de vidrio que se fabricaron fueron cuentas de collar o aabolorios. Es probable que fueran artesanos asiáticos los que establecieron la manufactura del vidrio en Egipto, de donde proceden las prmeras vasijas producidas durante el reinado de Tutmosis III (1505-1450 ac.) La fabricacion del vidrio floreció en Egipto y Mesopotamia hasta el 1200 A.C. y posteriormente cesó casi por completo durante vario9s siglos. Egipto produjo un vidrio claro, que contenia silice pura; lo coloreaban de azul y verde. Durante la época helen+istica Egipto se convirtió en el principal proveedor de objetos de vidrio de las cortes reales. Sin embargo, fue en las costas fenicias donde se desarrolló el importante descubrimientos del vidrio soplado en el siglo I a.C. Durantge la época romana la manufactura del vidrio se extendió por el Imperio, desde Roma hasta Alemania.
El vidrio cuenta con numerosas aplicaciones en la actualidad. Las botellas de PVC oPET no tienen la misma apariencia de frecura propia del vidrio, por lo que se ha buscado diferentes presentaciones como la apariencia del marmoleado, ponerle esas, a adptador especial de verde, lo cual da sensacion de comodidad o utilidad. Tambien da la impresion de que el envase esta más lleno, como el cawso de las mermeladas.
Estado Vitreo:
Tradicionalmente se ha considerado que la materia podia presentarse bajo tres formas: la sólida, la liquida y la gaseosa. Nuevos medios de investigación de su estructura íntima particularm,ente durqante el siglo XX han puesto al descubierto otras formas o estados en las que la materia puede presentarse. Por ejemplo el estado mesomorfo (una forma liquida con sus fases esmédcticas, nemáticas y colestéricas), el estado de plasma (o estado plasmatico, propio de gases ionizados a muy altas temperaturas) o el estado vitreo, entre otros.)
Los cuerpos en estado vitreo se caracterizan por presentar un aspecto solido con ñcierta dureza y rigidez y qaue ante esfuerzos externos moderados se deforman de manera generalmente elastica. Sin embargo, al igual que los liquidos, estos cuerpos son o0pticamente isotropos transparentes a la mayor parte de espectro electromagnetico de radiacion visible. Cuando se estudia su estructura interna a travez de medios como la difraccion de rayox X, da lugar a bandas de diraccion difusas similares a las que los liquidos. Si se calientan, su viscosidad va disminuyendo paulatinamente Como la mayor pasrte de los liquidos hasta alcanzar valores que permiten sus deformacion bjo la accion de la gravedad, y por ejemplo tomar la forma del recipiente que los contiene como verdaderos liquidos. No obstante, no presentan un lpunto claramente marcado de transicion entre el estado solido y el liquido o "punto de fusion".
Todas estas propiedades han llevado a algunos investigadores a definir el estado vitreo no como un estado de la materia distinto, sino simplemente como el de un liquido suberfriado o liquido con una viscosidad tan alta que le confiere apecto de solido sin serlo. Esta hipotesis implica la consideracion del estado vitreo como un estado metastable al que una energia de activacion suficientemente de sus particulas deberia conducir a su estado de equilibrio, es decir, el de solido cristalino.
En apoyo de esta hipótesis se aduce el hecho experimental de que, calentado un cuerpo en estado vítreo hasta obtener un comportamiento claramente liquido (a una temperatura si se enfria lenta ly lcuidadosamente, aportandole a la vez la energia de activacion necesaria para la formacion de los primeros corpusculoas solidos ( siembra de microcristales, presencia de4 superficies activadoras, catalizadores de nucleacion, etc.) suele solidificarse dando lugar a la formacion de conjuntos de verdaderos cristales solidos.
Todo parece indicar que los curpos en estado vitreo no presentan una ordenqacion interna determinada, como ocurre con los solidos cristalinos. Sin embargo en muchos casos se observa un dewsorden ordenado, es decir, la precencia de grupos ordenados lque se distribuyen el el espacio de manera total o parcialmente aleatoria.
Esto ha conducido a diferentes investigadores a plantear diversas teorias sobre la estructura interna del estado vitreo tanto tde tipo geometrico, basado tanto en las teorias atomicas como en las de tipo energetico.
Segun la teoría atomica geometrica, en el silice solido cristaliz
No obstante, ninguna de estas teorias es suficiente para explicar el comportamiento completo de los cuerpos vitreos auqneu pueden servir para responder, en caso concretos y bien determinados, a algunas de las preguntas que se plantean.
Las sustancias susceptibles de presentar un estado vitreo pueden ser tanto de naturaleza inorganica como organica, entre otras:
Vidrios comunes:
Silice Viterea
Se denomina silice a un oxido de silicio de formula quimica ]SiO2. se presenta en estqado solido cristalino bajo diferentes formas enanciortropicas. Las más conocidas son el cuarzo (la mas frecuente y estable a temperatura ambiente) la cristobalita y la tridimitas ademas de estas formas, se han llegado a identificar hasta veintidos fases diferentes, cada una de ellas establece a partir de una temperatura perfedct5amente determinada
Cuando se xcalientan el cuarzo lentamente , este va pasando por distinas formas
enanciotropicas hasta lacanzar su puntop de fusion a 1.723 a.c. a esta temperatura se obtiene un liquido incoloro y muy viscos que si se enfia con relativa rapidez, se convierte en una sustancia de naturaleza vitrea a la qaue se suele denominar vidrio de cuarzo.
Este vidrio de cuarzo presenta un conjunto de propiedades de gran utilidad y de aplidcacion en multiples disciplinas: en la investigacion cientifica, tecnologica, en la vida domestica, y en general en todo tipo de industgria. Se destacan como más relevantes las siguientes:
1. Gran resistencia al ataque por agentes quimicos, por lo que es muy utilizado como material de laboratorio. Solo es atacado, de manera importante a temperaturas ambiente, por el acido fluorhidrico en sus diferentes formas (gasosa o disolucion. A temperaturas superiores a 800 c reaccciona a velocidades aprecialbes con sales alcalinas o alcalinoterreas, en particular con sales sodicas, tales como el carbonato o el sulfato sodicos, tales como el carbonato o el sulfarto sodicos.
2. Si bien su densidad a temperatura ambiente es relativamente alta (2.2 g/mc3 su coeficiente de dilatacion lineal medio a temperaturas inferirores a los 1000 c es extremadamente pequeño: se situa en 5.1.10 k lo que permite , por ejemplo, calentarlo al rojo y sumergirlo bruscamente en agua. Sin que se fracture. El numero de aplicaciones que esta propiedad sucita es elevado.
3. Su indice de refraccion a la raciacion electromagnetica visible es 14589, lo que le hace apto para instrumentos opticos en general.
4. Su resistividad electrica es del orden de los 10-20 ohm.cm. en condiciones normales lo que le convierte en uno de los mejores aislantes elctricos conocidos, con todas las aplicaciones que de elloo se derivan en la industria moderna.
5. La absorcion de la radicacion electromagnetica del vidrio de cuarzo muestra una grn transparencia a la luz visible asi como en las bandas correspondientes al especto ultravioleta, lo que le hace especialmente apto para la fabricacion de lampraras y otros instrumentos generadores de este tipo de radiacion.
Otras propiedades, sin embargo, dificultan su elaboracion y utilizcion. En particular, las siguientes:
1. El punto de fusion de la silice cristalizada depende de la variedad enanciotropica que se trate. Paraq la variedad estable a partir de los 1470 grados centigrados este ese de 1723 0c estas son temperaturas que no pueden alcanzarse facilmente, salvo en instalaciones muy especializadas. por esta razon, la fabricacion del vidrio de cuarzo ha sido siempre rara y cara. Industrialmente su produccion es bastante limitada si se la compara con otros tipos de vidrios.
2. Su viscosidad en estado vitreo presenta una gran variacion con la temperatura, pasando de valores superiores a 10-7 poises (aspecto totalmente solido) por debajo de los 1800 0.
El vidrio se obtiene por fusión a unos 1500 ºC de arena de silice (SiO2), carbonato de sodio (Na2CO3) y caliza (CaCO3).
El termino "cristal" es utilizado muy frecuentemente como sinónimo de vidrio, aunque es incorrecto debido a que el vidrio es un sólido amorfo y no un cristal propiamente dicho.
Historia Del Vidrio:
El Vidrio en la antiguedad:
Los primeros objetos de vidrio que se fabricaron fueron cuentas de collar o aabolorios. Es probable que fueran artesanos asiáticos los que establecieron la manufactura del vidrio en Egipto, de donde proceden las prmeras vasijas producidas durante el reinado de Tutmosis III (1505-1450 ac.) La fabricacion del vidrio floreció en Egipto y Mesopotamia hasta el 1200 A.C. y posteriormente cesó casi por completo durante vario9s siglos. Egipto produjo un vidrio claro, que contenia silice pura; lo coloreaban de azul y verde. Durante la época helen+istica Egipto se convirtió en el principal proveedor de objetos de vidrio de las cortes reales. Sin embargo, fue en las costas fenicias donde se desarrolló el importante descubrimientos del vidrio soplado en el siglo I a.C. Durantge la época romana la manufactura del vidrio se extendió por el Imperio, desde Roma hasta Alemania.
El vidrio cuenta con numerosas aplicaciones en la actualidad. Las botellas de PVC oPET no tienen la misma apariencia de frecura propia del vidrio, por lo que se ha buscado diferentes presentaciones como la apariencia del marmoleado, ponerle esas, a adptador especial de verde, lo cual da sensacion de comodidad o utilidad. Tambien da la impresion de que el envase esta más lleno, como el cawso de las mermeladas.
Estado Vitreo:
Tradicionalmente se ha considerado que la materia podia presentarse bajo tres formas: la sólida, la liquida y la gaseosa. Nuevos medios de investigación de su estructura íntima particularm,ente durqante el siglo XX han puesto al descubierto otras formas o estados en las que la materia puede presentarse. Por ejemplo el estado mesomorfo (una forma liquida con sus fases esmédcticas, nemáticas y colestéricas), el estado de plasma (o estado plasmatico, propio de gases ionizados a muy altas temperaturas) o el estado vitreo, entre otros.)
Los cuerpos en estado vitreo se caracterizan por presentar un aspecto solido con ñcierta dureza y rigidez y qaue ante esfuerzos externos moderados se deforman de manera generalmente elastica. Sin embargo, al igual que los liquidos, estos cuerpos son o0pticamente isotropos transparentes a la mayor parte de espectro electromagnetico de radiacion visible. Cuando se estudia su estructura interna a travez de medios como la difraccion de rayox X, da lugar a bandas de diraccion difusas similares a las que los liquidos. Si se calientan, su viscosidad va disminuyendo paulatinamente Como la mayor pasrte de los liquidos hasta alcanzar valores que permiten sus deformacion bjo la accion de la gravedad, y por ejemplo tomar la forma del recipiente que los contiene como verdaderos liquidos. No obstante, no presentan un lpunto claramente marcado de transicion entre el estado solido y el liquido o "punto de fusion".
Todas estas propiedades han llevado a algunos investigadores a definir el estado vitreo no como un estado de la materia distinto, sino simplemente como el de un liquido suberfriado o liquido con una viscosidad tan alta que le confiere apecto de solido sin serlo. Esta hipotesis implica la consideracion del estado vitreo como un estado metastable al que una energia de activacion suficientemente de sus particulas deberia conducir a su estado de equilibrio, es decir, el de solido cristalino.
En apoyo de esta hipótesis se aduce el hecho experimental de que, calentado un cuerpo en estado vítreo hasta obtener un comportamiento claramente liquido (a una temperatura si se enfria lenta ly lcuidadosamente, aportandole a la vez la energia de activacion necesaria para la formacion de los primeros corpusculoas solidos ( siembra de microcristales, presencia de4 superficies activadoras, catalizadores de nucleacion, etc.) suele solidificarse dando lugar a la formacion de conjuntos de verdaderos cristales solidos.
Todo parece indicar que los curpos en estado vitreo no presentan una ordenqacion interna determinada, como ocurre con los solidos cristalinos. Sin embargo en muchos casos se observa un dewsorden ordenado, es decir, la precencia de grupos ordenados lque se distribuyen el el espacio de manera total o parcialmente aleatoria.
Esto ha conducido a diferentes investigadores a plantear diversas teorias sobre la estructura interna del estado vitreo tanto tde tipo geometrico, basado tanto en las teorias atomicas como en las de tipo energetico.
Segun la teoría atomica geometrica, en el silice solido cristaliz
No obstante, ninguna de estas teorias es suficiente para explicar el comportamiento completo de los cuerpos vitreos auqneu pueden servir para responder, en caso concretos y bien determinados, a algunas de las preguntas que se plantean.
Las sustancias susceptibles de presentar un estado vitreo pueden ser tanto de naturaleza inorganica como organica, entre otras:
Vidrios comunes:
Silice Viterea
Se denomina silice a un oxido de silicio de formula quimica ]SiO2. se presenta en estqado solido cristalino bajo diferentes formas enanciortropicas. Las más conocidas son el cuarzo (la mas frecuente y estable a temperatura ambiente) la cristobalita y la tridimitas ademas de estas formas, se han llegado a identificar hasta veintidos fases diferentes, cada una de ellas establece a partir de una temperatura perfedct5amente determinada
Cuando se xcalientan el cuarzo lentamente , este va pasando por distinas formas
enanciotropicas hasta lacanzar su puntop de fusion a 1.723 a.c. a esta temperatura se obtiene un liquido incoloro y muy viscos que si se enfia con relativa rapidez, se convierte en una sustancia de naturaleza vitrea a la qaue se suele denominar vidrio de cuarzo.
Este vidrio de cuarzo presenta un conjunto de propiedades de gran utilidad y de aplidcacion en multiples disciplinas: en la investigacion cientifica, tecnologica, en la vida domestica, y en general en todo tipo de industgria. Se destacan como más relevantes las siguientes:
1. Gran resistencia al ataque por agentes quimicos, por lo que es muy utilizado como material de laboratorio. Solo es atacado, de manera importante a temperaturas ambiente, por el acido fluorhidrico en sus diferentes formas (gasosa o disolucion. A temperaturas superiores a 800 c reaccciona a velocidades aprecialbes con sales alcalinas o alcalinoterreas, en particular con sales sodicas, tales como el carbonato o el sulfato sodicos, tales como el carbonato o el sulfarto sodicos.
2. Si bien su densidad a temperatura ambiente es relativamente alta (2.2 g/mc3 su coeficiente de dilatacion lineal medio a temperaturas inferirores a los 1000 c es extremadamente pequeño: se situa en 5.1.10 k lo que permite , por ejemplo, calentarlo al rojo y sumergirlo bruscamente en agua. Sin que se fracture. El numero de aplicaciones que esta propiedad sucita es elevado.
3. Su indice de refraccion a la raciacion electromagnetica visible es 14589, lo que le hace apto para instrumentos opticos en general.
4. Su resistividad electrica es del orden de los 10-20 ohm.cm. en condiciones normales lo que le convierte en uno de los mejores aislantes elctricos conocidos, con todas las aplicaciones que de elloo se derivan en la industria moderna.
5. La absorcion de la radicacion electromagnetica del vidrio de cuarzo muestra una grn transparencia a la luz visible asi como en las bandas correspondientes al especto ultravioleta, lo que le hace especialmente apto para la fabricacion de lampraras y otros instrumentos generadores de este tipo de radiacion.
Otras propiedades, sin embargo, dificultan su elaboracion y utilizcion. En particular, las siguientes:
1. El punto de fusion de la silice cristalizada depende de la variedad enanciotropica que se trate. Paraq la variedad estable a partir de los 1470 grados centigrados este ese de 1723 0c estas son temperaturas que no pueden alcanzarse facilmente, salvo en instalaciones muy especializadas. por esta razon, la fabricacion del vidrio de cuarzo ha sido siempre rara y cara. Industrialmente su produccion es bastante limitada si se la compara con otros tipos de vidrios.
2. Su viscosidad en estado vitreo presenta una gran variacion con la temperatura, pasando de valores superiores a 10-7 poises (aspecto totalmente solido) por debajo de los 1800 0.
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