Lavorazione vetro. Tecniche e metodi

CRISTALLO

Applicando quotidianamente tecnologia nella lavorazione, unita ad una passione tipica di una attività artigianale, il nostro laboratorio produce sia oggetti in stile antico che moderno.
Il risultato di prodotti unici ed esclusivi deriva soltanto dal talento e dall’immaginazione dei suoi maestri artigiani.

In questo articolo vogliamo mettere a conoscenza i nostri lettori e clienti di alcune caratteristiche chimiche e fisiche per soddisfare le tante e frequenti domande a cui rispondiamo ben volentieri quando,
nel nostro negozio in Via del Murolungo n° 20 a Colle di Val d’Elsa (Siena), grande è la curiosità di tutti nel capire le sostanziali differenze tra Vetro e Cristallo.

Definizione, struttura, tipi di Vetro e Cristallo
Il Vetro è un materiale omogeneo con struttura molecolare casuale e non cristallina (simile ai liquidi). Il procedimento di fabbricazione richiede che le materie prime vengano riscaldate fino a una temperatura sufficiente a produrre una massa completamente fusa che, se raffreddata rapidamente, diventa rigida senza cristallizzarsi.
Se si considerano i tre stati classici della materia, non c’e posto per il legno, la gomma,l a plastica, le cellule viventi o il Vetro. Il Vetro è un quarto stato della materia che combina la rigidità del Cristallo con la struttura molecolare dei liquidi. Viene spesso descritto come stato Vetroso.
Struttura chimica del Vetro

Gli atomi del Vetro, anche se disposti in modo casuale, vengono fissati in posizione. Quindi, il Vetro combina alcuni aspetti dei solidi cristallini e dei liquidi; è rigido come un solido ma la sua struttura atomica casuale è caratteristica dei liquidi. La “American Society for testing and materials” definisce il Vetro come “…. un prodotto inorganico di fusione raffreddato fino a raggiungere una condizione rigida senza cristallizzarsi”
Composizione

Migliaia di diversi composti chimici possono essere trasformati in Vetro. Formule diverse influenzano le proprietà meccaniche, elettriche, chimiche, ottiche e termiche del Vetro prodotto. Non esiste una composizione chimica unica che possa caratterizzare tutti i tipi di Vetro. Con il Vetro si può fare quasi di tutto, dalle bottiglie agli oblò dei veicoli spaziali. Gli articoli di Vetro incorporano tre tipi di materiale: il Vetro tipico contiene i vetrificanti, i fondenti e gli stabilizzatori. I vetrificanti sono gli ingredienti di base. Qualsiasi composto chimico con cui si può produrre il Vetro grazie alla fusione e al raffreddamento è un vetrificante (il 100% della crosta terrestre potrebbe essere trasformata in Vetro raggiungendo una temperatura sufficientemente alta).
I fondenti aiutano i vetrificanti a fondersi a temperature più basse e quindi più facilmente raggiungibili. Gli stabilizzanti si combinano con i vetrificanti ed fondenti per prevenire che il Vetro finito si sciolga si frantumi o si rompa. Gli affinati hanno la funzione di omogeneizzare la massa fusa rendendola più pura. E’ la composizione chimica che determina l’utilizzo a cui può essere destinato un certo tipo di Vetro.
Tipi di Vetro

Quasi tutti le varietà di Vetro commerciale rientrano in una delle sei categorie o tipi di base. Queste si basano sulla composizione chimica ad eccezione della silice fusa, all’interno di ogni tipo si ritrovano numerose composizioni distinte.

1. Il Vetro sodico calcico è il più comune e il più economico. Di solito contiene il 60-70% di silice,il 12-18% di soda e il 5-12% di calce. La resistenza alle alte temperature ed agli sbalzi termici non è buona e la resistenza agli agenti chimici corrosivi è solo buona.

2.  Il Vetro al piombo (Cristallo) contiene un’alta percentuale di ossido di piombo(almeno 24% della carica). E’ relativamente morbido e la brillantezza che risulta grazie al suo indice di rifrazione può essere accentuata con tecniche di taglio e incisione. La Grotta del Cristallo e’ specializzata proprio su questa tecnica. E’ un po’ più costoso del Vetro sodico calcico e viene preferito per l’utilizzo in campo elettrico grazie alle sue eccellenti proprietà isolanti. I tubi per termometri ed il Vetro artistico sono realizzati in Vetro al piombo e alcali, comunemente chiamato Vetro al piombo. Questo Vetro non è resistente alle alte temperature o a repentini sbalzi termici.

3.  Il Vetro borosilicato è un qualsiasi Vetro al silicato contenente almeno il 5% di anidride borica. E’ molto resistente agli sbalzi di temperatura e alla corrosione di agenti chimici. La sua produzione non è molto conveniente quanto quella di Vetro al piombo. Il borosilicato non è un prodotto a basso costo come la calce ma il suo costo viene considerato moderato se paragonato alla sua utilità. Alcuni esempi di applicazioni di prodotti borosilicati sono le tubazioni, le lampadine, il Vetro fotocromico, i proiettori con lampada incorporata, la vetreria per uso di laboratorio e gli articoli in Vetro per la cottura in forno.

4.  Il Vetro all’alluminio silicato contiene ossido di alluminio. E’ simile al Vetro borosilicato ma ha una maggiore durata chimica e resiste a temperature di utilizzo più alte. Paragonato al borosilicato gli alluminosilicati sono più difficili da produrre. Rivestito con una pellicola conduttiva, il Vetro alluminio viene utilizzato per le resistenze dei circuiti elettronici.

5.  Il Vetro di silice al 96% è un Vetro borosilicato fuso e formato con metodi convenzionali, quindi lavorato per eliminare dall’oggetto la quasi totalità degli elementi che non contengono silicato. Riscaldando nuovamente a 1200° C, i pori vengono consolidati. Questo Vetro è resistente alla sollecitazione termica fino a 900°C.

6.  Il Vetro di silice fuso è diossido di silicio puro nello stato non cristallino. E’ molto difficile da produrre ed è quindi il più costoso di tutti i tipi di Vetro. Può sopportare fino a temperature di esercizio di 1200°C per tempi brevi.

Differenza tra Vetro e Cristallo

La differenza sostanziale tra Vetro e Cristallo è data dalla presenza dell’ossido di piombo che  impartisce al Vetro alcune caratteristiche che lo rendono particolarmente interessante. Il piombo, infatti, fa si che la densità del Vetro e quindi l’indice di rifrazione aumenti notevolmente. In tal modo il Vetro si avvicina alle proprietà ottiche del diamante: la luce che lo colpisce viene rifratta in modo più deciso che con il Vetro normale, dando quindi quell’effetto di grande brillantezza tipica del Vetro al piombo.
L’effetto è tanto maggiore quanto maggiore è il contenuto in ossido di piombo, solamente i vetri che ne contengono almeno il 24% in peso hanno per legge il permesso di essere chiamati cristalli oppure Vetro Cristallo. Un’aggiunta così elevata di ossido di piombo, o addirittura superiore, conferirebbe una tonalità giallastra al Vetro. E’ solo la sapiente correzione nella composizione del Vetro operata da chimici specializzati in concerto con maestri vetrai che rendono il Vetro al piombo chiaro, trasparente, brillante, stabile degno di essere chiamato Cristallo.
Come distinguerli ?

Perché si possa riconoscere con facilità, tutti i paesi europei hanno dato vita ad una importante norma della CEE (69/493) che caratterizza con propria etichettatura diversi tipi di Vetro in base alla composizione, all’indice di rifrazione ed al peso specifico.

Questo breve articolo molto coinciso nei suoi contenuti per informare ancora chi non ne fosse stato a conoscenza vuole essere una ulteriore apertura a tutti i nostri possibili nuovi ed abituali Clienti.
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