مكونات الزجاج

يُعرف الزّجاج بأنه مادة لا بلورية، تتصّف بالصلابة، لونها شفاف. يتحوّل الزجاج عند تعرضه لدرجة حرارة مرتفعة فيصبح هشاً سهل التشكيل، ويصبح صلباً عند تعريضه لدرجه حرارة منخفضة، ويشيع استخدامه في وقتنا الحالي في عدة استخدامات منها النوافذ والأواني والزجاج، والصودا، والجير، وغيرها من الاستخدامات.

يعود تاريخ اكتشاف الزجاج إلى الألفية الثانية قبل الميلاد؛ حيث اكتشف على يد مجموعة من البحارة الذين عثروا عليه على شكل رمال تتكون من مادة السيليكا المنثورة على شواطئ البحر، وعندما أوقدوا نيرانهم شاهدوا سائلاً شفافاً لامعاً يسيل في المكان.

يصّنف الزجاج على أنه مادة لا بلورية نظراً لتركيبه الأيوني، وليس وفقاً لتركيبه الذري، ويفتقر الزجاج للتناظر الانتقالي، ويتكوّن الزجاج من:

• الرمل، وهو خليط من عدد من المكونات، وهي:
  • سيليكا: ويعرف أيضاً بثنائي أكسيد السيليكون، ويمتاز بصلابته وقساوته، يمكن الحصول عليه من الطبيعة كالرمل والكوارتز، كما يمكن استخلاصه من خلايا الدياتوم، وهي من المعادن المتوفّرة بكثرة في القشرة الأرضية.
  • البوتاس: وهو أيضاً الملح القلوي، يُستخلص من رماد الأخشاب الخاصّة ببعض النباتات، يتم العثور عليه بهيئة غير نقية لكربونات البوتاسيوم، ويدخل في صناعة الصابون والسماد، ويشار إلى أنّه تم استبداله في وقتنا الحالي ببعض أملاح البوتاسيوم.
  • الصودا: ويرمز له كيميائياً بـ Na2o، وهو مركب كيميائي، يكون على شكل مسحوق له لون أبيض، ويعتبر من المواد القابلة للرطوبة بشكل كبير، ويعتبر من المركبات الكيميائية القابلة للتبلور، ويتحلل عند تعرضه لدرجة حرارة تصل إلى 400 درجة سيلسيوس.

وتدخل بعض المركبات في صناعة الزجاج لتوازنه، وهي: الجير، وأكسيد الرصاص، وأكسيد البوريك، وأكسيد الألمنيوم والجير، ويتم تعريض هذه المكونات جميعها لدرجة حرارة عالية حتى تصبح على شكل عجينة، وعند تبريدها تتحوّل إلى مادة صلبة وهي الزجاج.

تالياً بعض أنواع الزجاج المصنّفة وفقاً لتركيبها الكيميائي، وهي:

• زجاج الصودا والجير، وهو زجاج شائع الاستخدام غالباً بنسبة 90%، وتدخل في تركيبته أملاح الصوديوم وكربونات الصوديوم.
• الزجاج الرصاصي وهو الزجاج الكريستالي الذي يمتاز ببريقه العالي، وهو من الأنواع ذات معامل انكسار عالي بالنسبة للضوء، ويستعمل غالباً في صناعة الإكسسوارات والتحف والثريا.
• الكوارتز وهو السيليكا، وتشكل نسبة السيليكا نحو 90% منه، ويجب تعريضه لدرجات حرارة عالية حتى يتم تصنيعه وتشكيله، وينفرد بمقاومته العالية لدرجات الحرارة.

أما تصنيفات الزجاج وفقاً للمعالجة الفيزيائية، فإنه يصنف إلى النحو التالي: الزجاج المُلدّن، والزجاج المقسّى، وبالنسبة لأنواع الزجاج التي تستخدم في الصناعات الميكروية، فهي: البرسبكس، وزجاج الأمان.