من ماذا يصنع الزجاج؟ وما هي مكوناته؟ فهو من المواد الصلبة الغير عضوية ويكون شفافًا أو نصف شفافًا وسهل الانكسار غير نافذ للمواد الطبيعية، وعلى الرغم من استخدامه منذ القدم ولكنه هام بسبب اللجوء إليه بالكثير من المجالات، مثل: الأدوات والمباني وأدوات الاتصال السلكي والأواني المنزلية، لذلك نجيب عبر موقع البلد عن ماهية صناعة الزجاج.
من ماذا يصنع الزجاج
الزجاج تم صناعته من قبل الإنسان منذ آلاف السنوات، فقد دلت المخطوطات التاريخية على تواجد الأدوات الزجاجية التي كانت تستخدم من البشر منذ ما يتجاوز ألفي عام ق.م في القطع الزخرفية والأواني الزجاجية المنزلية وقطع الزينة.
فهو مادة بلورية صلبة بدرجة حرارة باردة، ويكون سائلًا بدرجات الحرارة المرتفعة والتي تكون شفافة هشة خالية من اللون أو نصف أو غير شفاف على أساس مكوناته.
يوجد الزجاج بالمواد البركانية وبالطبيعة ويتمتع بالقدرة الفائقة على مكافحة المواد الكيميائية عدا المصاهرات القلوية وحمض الفلورديك، كذلك تتمتع المياه بالتأثير الكبير عليه إن تلامسوا لمدة طويلة كما المواد المصنعة من النيازك.
أما عن إجابة سؤال من ماذا يصنع الزجاج؟ فنذكرها بشكل مفصل عبر النقاط التالية:
- الفلدسبار: يتم استعماله بسبب مميزاته، حيث رخص القيمة ونقاؤه وتمكنه من الانصهار بالسرعات العالية.
- السيليكات أو الرمل: حمض السيليكون يعد مادة رئيسية بصناعة الزجاج العادي، ويؤخذ من الرمال.
- الدولوميت والكلس يضاف أكسيد الكالسيوم للرفع من تصلب الزجاج.
- مركبات الصوديوم: أكسيد الصوديوم يقلل من درجة الانصهار وبالتالي تكوين الزجاج.
- البوراكس: يتضمن البورون وأكسيد الصوديوم ويتميز بتمكنه من الانصهار والتقليل من عوامل تمدد الزجاج.
- المواد الصناعية: مسرعات الشفافية والانصهار، والمواد الملونة.
يصنع الزجاج عبر تذويب بعض المعادن بدرجات الحرارة العالية، حيث انصهار السيليكا مع الحجر الجيري ورماد الصودا بالفرد بدرجة حرارة 1700 سيليسوس، كذلك قد يطلى الزجاج أو يكون محفورًا أو تمت معالجته بالحرارة وذلك بحالة انصهاره، كما يمكن التلاعب به لكي يتشكل الزجاج الأمامي للسيارات والرزم وبعض المنتجات الأخرى، كما يختلف تكون الزجاج وموعد تبريده على أساس الهدف منه.
مكونات الزجاج
بينما نتناول من ماذا يصنع الزجاج، نذكر المكونات التي توجد بالزجاج وتساهم في تشكيله، وذلك عبر الفقرات التالية:
1- مكون المشكلات
المشكلات الزجاجية من العناصر الأساسية بتشكيل الزجاج، فهي يتم استخدامها بأغلب أنواع الزجاج وتكون السليكيا التي يكون من الصعب إذابة النقي منها بشكل سهل لأنها تتضمن نقطة الانصهار العالية.
كذلك يمكن أن يضاف صهيرة اللحام للتقليل من درجة الحرارة الخاصة بالانصهار، أما المشكلات الأخرى فتتضمن نقاط الانصهار الأقل، مثل: خامس أكسيد الفسفور وأكسيد البوريك والتي تذوب بشكل سهل.
2- صهيرة اللحام
تتضمن أغلب زجاجات السيليكا صهيرة اللحام الإضافية، ويمكن أن تذوب بدرجة الحرارة الأقل بشكل كبير أي التي تتراوح بين 800 إلى 900 سيلسوس، وتتضمن الصهيرة الرئيسية على البوتاس والصودا والليثيا.
في الغالب تتم إضافة صهيرة اللحام لأنها مادة كربونية وبالتالي دفع ثاني أكسيد الكربون خلال التسخين، فزجاج صهيرة اللحام والسيليكا يمتلك المتانة الضعيفة والتي في الأغلب تقبل الذوبان بالمياه.
3- مكون المثبتات
تضاف المثبتات للزجاج ليكون أمتن وأقوى، ومن أبرز أنواع المثبتات الجير، كذلك تتضمن المغنيسيا والليثارج والباريا، فمنها تصنع الزجاج الأشهر في الكميات الكبيرة بالوقت القديم والحديث على أساس السيليكا مثل ما يوجد بمشكلات الزجاج كالمصهرات والصودا، والجير مثل ما يوجد بالمثبتات، وهو من أنواع الزجاج التي تستخدم بصناعة الزجاجيات والنوافذ والمصباح والجرار.
مراحل صنع الزجاج
من خلال عرض من ماذا يصنع الزجاج، نذكر مراحل صناعته بشكل مفصل عبر الفقرات التالية:
1- مرحلة الصهر
هنا يتم الحصول على المواد الأولية التي تكون بهيئة الحبيبات أو البودرة، ثم تخلط سويًا في نسب محددة، وبعد ذلك تدخل بالأفران الخاصة، مثل: فرن الحوض والجفنة.
2- مرحلة التشكيل
يبرد مصهور الزجاج بشكل بطيء ثم يتشكل خلال وقت قصير عبر التشكيل الآلي أو اليدوي.
3- التبريد أو التهذيب
بعد تحول الزجاج للمادة الصلبة بدلًا من العجين، فيجب تبريد نتيجة الزجاج ببطء للابتعاد عن تكسره أو تشققه، مع الابتعاد عن تواجد مواطن الضعف بالأدوات الزجاجية التي شكلت، وذلك عبر وضع الأدوات الزجاجية بفرن التبريد بدرجة الحرارة التي تتراوح بين 400 إلى 600، ويتم تركها لفترة كافية ثم يتم التبريد التدريجي إلى وصولها لدرجة الحرارة العالية.
4- مرحلة الإنهاء
هنا تنظف الأدوات الزجاجية ثم تثقل وتقطع وتصنف.
أنواع الزجاج
عبر تناولنا من ماذا يصنع الزجاج، نتطرق إلى ذكر أنواعه المختلفة التي تصنع بطرق مختلفة، وذلك عبر الفقرات التالية:
1- الزجاج المصفح
يعرف بزجاج الأمان ويتم استخدامه للوقاية من الاصطدام بأي جسم طائر، ويصنع من العديد من طبقات الزجاج المسطح المتضمن طبقة من البلاستيك المطاطي بين الطبقات.
تم اكتشافه من قبل العالم الفرنسي بينيديكتوس حينما قام عن طريق الخطأ بإيقاع قطعة من الزجاج تتضمن مادة الكولوديون المستخدمة بالتصوير وتضميد الجروح، وحل تحطمها من الرف العلوي إلى الأرض تمت ملاحظة أي قطعة منها لم تتفتت، كذلك قامت المادة بعد تبخرها بترك القشرة الرقيقة على الزجاج مما أدى إلى بقائه ملتحمًا مع بعضه البعض.
بعد ذلك قرأ ذلك العالم أن نسبة كبيرة من الإصابات تنتج عن تطاير الشظايا الخاصة بزجاج السيارات الأمامي خلال حوادث الارتطام حيث إنه بعهده كانت السيارات حديثة التواجد بالعالم، وبعد تذكر مادة الكوليون وخطأه فوجد به العلاج بظهور الزجاج الأمين الذي لا يتحطم ولا ينكسر.
2- الخزف الزجاجي
هو السيراميك الزجاجي وله القدرة العالية على تحمل ارتفاع درجات الحرارة، ويحضر عبر تسخين الزجاج، وبالتالي تنظيم الذرات لتكون بشكل البلورات المتميزة بأنها تتمكن أن تتحمل التأثيرات الكيميائية والتغيرات الفجائية بدرجات الحرارة مع تحمل درجات الحرارة المرتفعة.
يتم استعمال ذلك النوع من الزجاج بتصنيع الأدوات الكيميائية الإلكترونية، وأواني الطبخ التي تقاوم الحرارة.
3- الزجاج المقاوم للطلقات النارية
يعرف بأنه زجاج سميك يتم صناعته من الطبقات الكثيرة والمصفحة التي تتمكن من صد الطلقات النارية بالعيار الثقيل، وصد طلقات الرصاص، كذلك يتم استعماله بصناعة زجاج الدبابات والطائرات الحربية.
4- الألياف الزجاجية
هي القضبان الزجاجية الدقيقة المتجمعة المشابهة لكتل الصوف، ويتم استعمالها بالعزل الكهربائي والحراري وصناعة ملابس رجال الإطفاء، كذلك بتصنيع الستار وأجسام السيارات.
5- أنواع أخرى للزجاج
في صدد عرض من ماذا يصنع الزجاج، نذكر أنواعه الأخرى، وذلك عبر النقاط التالية:
- زجاج الأواني: يتم استخدامه بتصنيع الأواني الحافظة للأطعمة والأدوية والمشروبات الغازية وأدوات التجميل.
- الزجاج المسطح: يصنع منه بعض أنواع النوافذ والأثاث.
- زجاج الأوبال: يتضمن الجزئيات الصغيرة التابعة لمادة الفلوريد المشتتة لأي ضوء يمر منها، وبالتالي يأخذ الزجاج لون الحليب.
- الزجاج الرغوي: يتم استعماله كعازل للحرارة بمجالات التدفئة والتكييف المركزي.
- الزجاج الذي يقاوم الحرارة يتضمن النسب الكبيرة من السليكا والبوريك، كذلك العديد من الطبقات المصفحة التي تقوم الطبقات البلاستيكية بفصلها، ويتم استعماله بتصنيع بعد الأواني الزجاجية للطهي.
- الزجاج الغير مرئي: يصنع منه آلات التصوير وعدسات النظارات.
- زجاج الليزر: يتم استخدامه بالبصريات بسبب تضمنه المواد الفلورية التي تقوم بإصدار الضوء الكثيف المعروف بالليزر.
إن الزجاج يتم صناعته من العديد من المواد بدرجات حرارة معينة لكي يتشكل في الأشياء الراغب بصناعتها؛ بسبب دخوله بالكثير من الصناعات بكافة مجالات الحياة.
