Vidrio común
El vidrio común (también llamado vidrio de sílice, arena y sosa) es, con diferencia, el tipo de vidrio más utilizado para una gran variedad de aplicaciones, como ventanas, envases como botellas de bebidas, alimentos, fármacos y otros muchos artículos. Los utensilios de cocina a menudo están hechos con vidrio común templado.[1] Supone aproximadamente el 90% del total del vidrio fabricado.
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/e/e7/Glass_milk_bottles.jpg/250px-Glass_milk_bottles.jpg)
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/9/9f/Soda-lime_window%2C_not_by_float_glass_process.jpg/250px-Soda-lime_window%2C_not_by_float_glass_process.jpg)
Es relativamente económico, químicamente estable, razonablemente duro, y extremadamente versátil. Debido a que puede ser refundido cuantas veces se desee, es ideal para su reciclado.[2]
El vidrio común se prepara fundiendo una serie de materias primas muy abundantes, como carbonato de sodio, caliza, dolomita, dióxido de silicio (sílice), óxido de aluminio (alúmina), y cantidades pequeñas de agentes aditivos (por ejemplo, sulfato sódico y cloruro de sodio) en un horno de vidrio con temperaturas localmente de hasta 1675 °C. La temperatura esta solo limitada por la calidad del material del horno y por la composición del vidrio.[3] Minerales relativamente económicos como la trona, la arena, y el feldespato son normalmente utilizados en vez de sustancias químicas puras. Las botellas de los colores verde y marrón se obtienen de materias primas que contienen óxido de hierro.
Técnicamente se divide en vidrio plano (el usado para ventanas), y en vidrio para envases. Los dos tipos difieren en sus aplicaciones, método de producción (proceso de flotación para ventanas, soplado y moldeado para envases), y composición química. El vidrio plano tiene un contenido más alto de óxido de magnesio y de óxido de sodio que el vidrio de envases, y un contenido menor de sílice, óxido de calcio, y óxido de aluminio.[4] Del contenido más bajo de iones altamente solubles en agua (sodio y magnesio) depende la durabilidad química necesaria para el vidrio de los envases destinados al almacenamiento de bebidas y alimentos y pasta
Composición química y propiedades
editarEn la siguiente tabla se muestran algunas propiedades físicas del vidrio común. A no ser que se indique otra cosa, las composiciones del vidrio y otras propiedades experimentalmente determinadas están tomadas de un gran estudio realizado al efecto.[4] Los valores marcados en cursiva han sido interpolados de composiciones de vidrio similares, debido a la carencia de datos experimentales.
Propiedades | Vidrio de envases | Vidrio plano |
---|---|---|
Composición química en peso (%) | 74 SiO2, 13 Na2O, 10.5 CaO, 1.3 Al2O3, 0.3 K2O, 0.2 SO3,0.2 MgO, 0.04 Fe2O3, 0.01 TiO2 | 73 SiO2, 14 Na2O, 9 CaO, 4 MgO, 0.15 Al2O3, 0.03 K2O, 0.02 TiO2, 0.1 Fe2O3 |
Viscosidad log10(η, dPa·s o Poise) = A + B / (T en °C − To) |
(550 °C – 1.450 °C) A = −2.309 |
(550 °C –1.450 °C) A =−2.585 |
Temperatura de transición del vidrio Tg | 573 °C | 564 °C |
Coeficiente de expansión térmica [ppm/K] ~100 °C–300 °C |
9 | 9.5 |
Densidad a 20 °C [g/cm³] | 2.52 | 2.53 |
Índice de refracción a 20 °C | 1,518 | 1,520 |
Dispersión a 20 °C | 86,7 | 87,7 |
Módulo de Young a 20 °C | 72 | 74 |
Módulo de cizalladura a 20 °C [GPa] | 29,8 | 29,8 |
Temperatura de fusión | 1.040 °C | 1.000 °C |
Capacidad calorífica a 20 °C [J/(mol·K)] | 49 | 48 |
Tensión superficial a ~1.300 °C [mJ/m²] | 315 | |
Durabilidad química, Clase hidrolítica (ISO 719)[5] | 3 | 3...4 |
Factor crítico de intensidad de tensión (KIC)[6] [MPa.m0.5] | ? | 0,75 |
- Coeficiente de restitución (esfera de vidrio contra vidrio plano): 0.97 ± 0.01[7]
- Conductividad térmica: 0,9-1,3 W/m.K[8]
- Dureza (escala de Mohs): 6[9]
- Dureza Knoop: 585 kg/mm² + 20
Véase también
editarReferencias
editar- ↑ «Pyrex Manufacturing History». World Kitchen Inc. Archivado desde el original el 2 de octubre de 2011. Consultado el 9 de junio de 2009.
- ↑ «Calcium Carbonate - Glass Manufacturing». congcal.com. congcal. Archivado desde el original el 3 de febrero de 2018. Consultado el 5 de agosto de 2013.
- ↑ B. H. W. S. de Jong, "Glass"; in "Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry"; 5th edition, vol.
- ↑ a b "High temperature glass melt property database for process modeling"; Eds.: Thomas P. Seward III and Terese Vascott; The American Ceramic Society, Westerville, Ohio, 2005, ISBN 1-57498-225-7
- ↑ «ISO 719:1985 - Glass -- Hydrolytic resistance of glass grains at 98 degrees C -- Method of test and classification». iso.org.
- ↑ Wiederhorn, S.M. (1969). «Fracture stress energy of glass». Journal of the American Ceramic Society 52 (2): 99-105. doi:10.1111/j.1151-2916.1969.tb13350.x.
- ↑ Gondret, P.; M. Lance; L. Petit (2002). «Bouncing Motion of Spherical Particles in Fluids». Physics of Fluids 14 (2): 643-652. doi:10.1063/1.1427920.
- ↑ Janssen, L.P.B.M., Warmoeskerken, M.M.C.G., 2006.
- ↑ «Soda-Lime (Float) Glass Material Properties :: MakeItFrom.com». makeitfrom.com.
- ↑ «Sodalime Optical Glass – Internal transmittance (2 mm)». vpglass.com. Archivado desde el original el 9 de septiembre de 2011. Consultado el 24 de agosto de 2013.