“O vidro é um líquido que foi resfriado até congelar. Mas suas moléculas continuam distribuídas de maneira desordenada, como o líquido que o gerou”, explicou Zanotto à SUPER. “Em altas temperaturas, o vidro flui facilmente. Em temperatura ambiente, ele também pode fluir.
O componente básico do vidro é a sílica (SiO2), que é misturada a outros componentes, como a soda e o calcário, em temperaturas que giram em torno dos 1700°C. Esse processo resulta em uma mistura líquida viscosa e amarelada que lembra o mel. Ao se resfriar, a mistura enrijece-se, tornando-se um sólido.
Os cientistas classificam o vidro como um sólido amorfo, sem forma – algo como um sólido quase líquido, um meio-termo entre esses dois estados físicos. É a mesma categoria do plástico, por exemplo.
Esse fenômeno ocorre em uma faixa de temperatura denominada transição vítrea. Essa é uma faixa de temperaturas que se inicia com a relaxação estrutural, ou seja, quando começam a ocorrer mudanças em algumas propriedades do material, como viscosidade, capacidade calorífica e expansão térmica.
O vidro é obtido através do resfriamento instantâneo de líquidos superaquecidos até o ponto de rigidez sem que haja uma cristalização do material. Algumas pessoas levam em consideração este procedimento, e classificam o vidro como líquido de alta viscosidade.
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Assim, o vidro é considerado um liquido super-resfriado de alta viscosidade (1013 poise, a viscosidade da água em temperatura ambiente é 0,01 poise) sem composição exatamente fixa, portanto, com ponto de fusão variável dentro de certos limites, de acordo com a composição .
Essa mistura é formada por sílica ou dióxido de silício (SiO2 ) (oriundo, na maioria das vezes, do quartzo), barrilha ou soda (carbonato de sódio - Na2CO3) e calcário (carbonato de cálcio – CaCO3). Esses três compostos inorgânicos são triturados, transformados em pó e misturados nas proporções adequadas.
O método clássico consiste em fundir a 1500ºC uma mistura de sílica, barrilha e calcário, realizar a moldagem e, por fim, o resfriamento gradativo. O vidro é um material bastante usado em nosso cotidiano. ... Bem, o método clássico e mais utilizado atualmente para a produção do vidro é chamado de fusão/resfriamento.
Isso acontece porque as moléculas que compõem o vidro ficam muito bagunçadas, permanecendo mais distantes umas das outras, mesmo em seu estado sólido. Essa composição única do vidro facilita a passagem da luz, que atravessa o material sem encontrar muita resistência.
Para se ter vidro, portanto, é necessário um material que quando fundido tenha uma alta viscosidade, e que esta viscosidade aumente muito antes de chegar ao ponto de solidificação, impedindo a ordenação dos átomos (que se chama cristalização).
Fusão - mudança do estado sólido para o líquido. Existem dois tipos de fusão: Gelatinosa - derrete todo por igual; por exemplo o plástico.
* Sólido: Nesse estado, as partículas estão bem próximas umas às outras, de modo que não se movimentam. Estão bem organizadas e, por isso, possuem forma e volume fixos, não podendo sofrer compressão. O gelo é um bom exemplo disso.
Após ser resfriado e moldado, o vidro endurece assumindo a forma que conhecemos. Por mais que o estado físico final do vidro pareça sólido, a sua estrutura molecular é de um líquido, sendo classificado por muitos cientistas como “sólido amorfo”, ou seja, sólido sem forma.
Composição do Vidro
O vidro é composto por areia, calcário, barrilha (carbonato de sódio), alumina (óxido de alumínio) e corantes ou descorantes.
Materiais em estado líquido ficam no meio-termo, não possuem forma física definida, apresentam mais energia cinética que um material sólido e um espaçamento entre as moléculas menor que materiais gasosos.
O vidro é uma substância inorgânica, homogênea e amorfa, obtida através do resfriamento de uma massa em fusão. Suas principais qualidades são a transparência e a dureza. Distingue-se de outros materiais por várias características: não é poroso nem absorvente, é ótimo isolador (dielétrico).
Transparente: meios que permitem totalmente a passagem de luz sem obstruir e desviar seu cami- nho, ou seja, não há atenuação nem distorção (fi- gura 2). O único meio que de fato pode ser consi- derado transparente é o vácuo, uma vez que qual- quer outro material absorve e reflete frequências ca- racterísticas.
O vidro é um material que permite a transmissão da luz. A quantidade de luz transmitida pode ser modificada pela reflexão e pela absorção. Reflexão – ocorre quando a superfície do material reflete a luz incidente.
Esse tipo de vidro possui menor quantidade de óxido de ferro em sua composição, o que resulta em folhas de vidro sem o tom esverdeado nas bordas.
A produção de vidro faz-se através da moagem da matéria-prima: a sílica (proveniente da areia siliciosa), o óxido de cálcio (fornecido pelo carbonato de cálcio) e o óxido de sódio (fornecido pelo sulfato de sódio ou pelo carbonato de sódio).
No meio do fogaréu, portanto, os grãos de areia se fundem e formam um líquido pastoso e incandescente, com os átomos todos desorganizados. Ao ser resfriada rapidamente, a pasta de areia —que na verdade já é vidro líquido— fica viscosa e endurece sem dar tempo de os átomos se reorganizarem como numa estrutura sólida.
O vidro comum é o mais utilizado e mais consumido pelo mundo afora, tanto por clientes finais, como os vidraceiros, como pela indústria do vidro, uma vez que ele é base para os demais tipos de vidro, como o vidro temperado e o vidro laminado, por exemplo.
Outra definição alternativa e mais detalhada é: "O vidro é um estado fora do equilíbrio termodinâmico, não cristalino da matéria condensada, que exibe uma transição vítrea. As estruturas dos vidros são semelhantes às dos seus líquidos super-resfriados (LSR) e relaxam espontaneamente em direção ao estado de LSR.
A densidade do vidro é de 2,5, ou seja, o vidro tem uma massa de 2,5 kg por m² de superfície e por milímetro de espessura para os vidros planos. A massa volúmica do vidro, expressa no sistema de unidades oficial, é de 2.500 kg/m³. Assim, um metro quadrado de vidro com 4 mm de espessura tem uma massa de 10 kg.
O que acontece é que o vidro tem tanto as qualidades de um elemento sólido quanto as qualidade de um elemento líquido. Entretanto, ele não se encaixa plenamente na definição de nenhum desses dois estados de matéria. É um fenômeno conhecido como estado amorfo, sem forma.
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