¿Qué es el proceso de fabricación de vidrio?
El proceso de fabricación del vidrio se remonta a 3500 a. C., cuando la cerámica se recubría con un esmalte de superficie de vidrio. Si bien hay muchas variaciones modernas en el proceso de fabricación de vidrio para usos industriales y científicos, el vidrio tradicional utilizado para hacer ventanas, envases de alimentos y bebidas, y formas ornamentales todavía se hace con los mismos tres ingredientes utilizados en la antigüedad. Estos son arena, bicarbonato de sodio a base de álcali denominado "ceniza de sosa" y cal de la piedra caliza. Estos tres ingredientes principales se fusionan en un horno a una temperatura de alrededor de 2,500 ° Fahrenheit (1,371 ° Celsius), después de lo cual se pueden agregar varios ingredientes menores para alterar el color o el brillo del vidrio. Luego se enfría varios cientos de grados para que pueda moldearse soplando, presionando o dibujando en tuberías, cuencos, espejos, ventanas y más.
La introducción de cenizas de sosa en el proceso de fabricación de vidrio se descubrió desde el principio como una forma de reducir el punto de fusión inicial desde un pico de alrededor de 4,100 ° Fahrenheit (2,200 ° Celsius) a 2,700 ° Fahrenheit (1,482 ° Celsius). Sin embargo, la ceniza de sosa hace que el vidrio sea algo soluble en agua, por lo que se agregó cal de la piedra caliza para evitar esto, y otros químicos como el óxido de aluminio ahora se sustituyen por la cal, ya que ofrecen una mayor estabilidad química. El vidrio de soda-cal todavía representa el 90% de todo el vidrio fabricado.
A medida que se enfría el vidrio, se hace más fácil darle forma, pero se debe recalentar continuamente durante el proceso de fabricación del vidrio para agregarle resistencia y evitar que se rompa. Este procedimiento se conoce como recocido. También se emplea un proceso de templado adicional para fortalecer el vidrio al recalentarlo y luego enfriarlo repentinamente con ráfagas de aire frío.
El método de conformación más común en el proceso de fabricación de vidrio en la antigüedad implicaba soplar aire en una bola de vidrio fundido al final de un tubo largo y hueco, que los romanos perfeccionaron para hacer hermosos jarrones y cuencos. La fabricación de vidrio flotado, inventada en 1959 por una compañía británica, es el método de producción actual más grande realizado al verter vidrio fundido en un tanque con estaño fundido en la superficie. El vidrio flota sobre la lata y se forma en láminas extremadamente lisas que luego se pueden cortar en forma de ventana. La dolomita a menudo se incluye en la fabricación de láminas de vidrio a niveles inferiores al 0.1% para mantener la calidad incolora del vidrio. Dibujar una corriente de vidrio fundido alrededor del interior de un cilindro de metal a medida que gira y se bombea aire, es otro proceso frecuente de fabricación de vidrio que se utiliza para hacer una amplia gama de tubos de vidrio para bombillas, tubos de vacío y artículos de vidrio utilizados en laboratorios.
Otros tipos de vidrio especializado incluyen vidrio de plomo, que contiene al menos un 20% de óxido de plomo y es brillante cuando se corta y se faceta. Los productos de vidrio resistentes al calor utilizados en cuencos de cocina y utensilios de laboratorio se fabrican mediante la adición de 5% de óxido bórico o compuestos de aluminosilicato. Los productos de vidrio coloreado se fabrican agregando sulfuros de hierro para los colores marrón y ámbar, cromato de hierro para los tonos verdes y cobalto blanco para los tonos de azul. El vidrio soplado natural tiene un color rojo a naranja sin requerir ningún aditivo químico.