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ART

EL DESCUBRIMIENTO DEL

VIDRIO

NOMBRE: FRANCISCO

JAVIER GOMEZ GONZALEZ

GRADO: 10°3

COLEGIO: I. E. MARCO FIDEL

SUAREZ

AÑO: 2012

QUE ES EL VIDRIO?

l vidrio es un material sólido amorfo, que se forma cuando materiales

como la arena de sílice se enfrían rápidamente bajo una determinada temperatura (una temperatura de transición en donde las moléculas tienen ya muy poca movilidad). Aunque parece ser un material típicamente sólido, la verdad es que es molecularmente un líquido sobre enfriado; en realidad fluye como un líquido pero muy, muy lentamente, a través de cientos de años (en casas antiguas podremos observar que las ventanas son más gruesas en la parte de abajo, producto de este lento fluir. Realmente increíble).

La historia del vidrio tiene comienzos inciertos, aunque vidrio producido naturalmente en el medio ambiente ha sido usado desde la edad de piedra. Se sabe que en Mesopotamia se usó con fines decorativos desde el 2.500 A.C.

Algunos afirman que los fenicios fueron quienes inventaron el vidrio, pero en realidad no está claro. Debido a las impurezas naturales de la arena para hacer el vidrio, el color de este tiende a ser verdoso y azul. Con el tiempo aquellos que se dedicaron a confeccionar este material le agregaron componentes metálicos y minerales para obtener tonalidades similares a las encontradas en piedras preciosas. Las joyas más antiguas a partir de este material las encontramos en el antiguo Egipto, por el 1.500 A.C. Incluso a algunas de estas confecciones les atribuían poderes mágicos.

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EL VIDRIO EN LA ANTIGUEDAD

os primeros objetos de vidrio que se fabricaron fueron cuentas de collar o abalorios,

pero las vasijas huecas no

aparecieron hasta el 1500 a.C. Es probable que fueran artesanos asiáticos los que establecieron la manufactura del vidrio en Egipto, de donde proceden las primeras vasijas producidas durante el reinado

de Tutmosis III (1504-1450 a.C.). La fabricación del vidrio floreció en Egipto y

Mesopotamia hasta el 1200 a.C. y posteriormente cesó casi por completo durante varios siglos. Egipto produjo un vidrio claro, que contenía sílice pura; lo coloreaban de azul y verde. Además de vasos hacían figurillas, amuletos y cuentas, así como piezas vítreas para incrustaciones en muebles. En

el siglo IX a.C. Siria y Mesopotamia fueron centros productores de vidrio, y la industria se difundió por toda la región del Mediterráneo. Durante la época helenística Egipto se convirtió, gracias al vidrio manufacturado en Alejandría, en el principal proveedor de objetos de vidrio de las cortes reales. Sin embargo, fue en las costas

fenicias donde se desarrolló el importante descubrimiento del

vidrio soplado en el siglo I a.C. Durante la época romana la manufactura del vidrio se extendió por el Imperio, desde Roma hasta Alemania.

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TIPOS DE VIDRIO

omo ya sabemos, existen varios tipos de vidrio los cuales son muy

resistentes unos más que otro pero hoy sabremos un poco de algunos como:

EL VIDRIO SODICO:

stá formado por sílice, sodio y calcio principalmente. La sílice

es parte de la materia prima básica, el sodio le da cierta facilidad de fusión y el calcio la provee de estabilidad química. Sin el calcio el vidrio sería soluble hasta en agua y prácticamente no serviría para nada. ¿Te imaginas un vaso que se deshiciera con el agua?

Este tipo de vidrio es el que se funde con mayor facilidad y el más barato. Por eso la mayor parte del vidrio incoloro y transparente tiene esta composición. Las ventanas de los edificios, desde la más grande hasta la más pequeña están hechas con este vidrio. Lo único que cambia de una diminuta ventana a un ventanal de enormes dimensiones es el espesor. Está tan estudiado el grosor en relación con el tamaño, que hay una clasificación y una

reglamentación para el tipo de vidrio que se debe usar en cada construcción. La resistencia química del vidrio sódico-cálcico se ha mejorado en años recientes al aumentar la proporción del sílice, porque ésta es poco reactiva. También se aumenta la fortaleza a lo que se conoce como choque térmico.

C

E

EL VIDRIO DE PLOMO:

l siguiente tipo de vidrio es el de plomo, en el cual se sustituye el óxido de

calcio por óxido de plomo. Es igual de transparente que el vidrio sódico-cálcico, pero mucho más denso, con lo cual tiene mayor poder de refracción y de dispersión. Se puede trabajar mejor que aquél porque funde a temperaturas más bajas. Su coeficiente de dilatación calorífica es muy elevado, lo cual quiere decir que se expande mucho cuando se aumenta la temperatura y por lo tanto no tiene gran resistencia al choque térmico. Posee excelentes propiedades aislantes, que se aprovechan cuando se emplea en la construcción de los radares y en el radio. Absorbe considerablemente los rayos ultravioletas y los rayos X, y por eso se utiliza en forma de láminas para ventanas o escudos protectores. Es un vidrio blando a baja temperatura que permanece con cierta plasticidad en un rango de temperatura, lo cual permite trabajarlo y grabarlo con facilidad. Las piezas del material conocido como cristal cortado están hechas con este vidrio. Asimismo, se utiliza en

la elaboración de vidrios ópticos, para lo cual se añade óxido de lantano y tono. Estos vidrios dispersan la luz de todos los colores. Son excelentes lentes para cámaras fotográficas porque con una corrección mínima dan luz de todos los colores y la enfocan de manera uniforme en el plano de la película. Si no fuera así, unos colores serían más intensos que otros en una fotografía, y no se lograrían imágenes tan reales.

E

EL VIDRIO DE

BOROSILICATO

ació en 1912. Después

de la sílice, su

principal componente

es el óxido de boro. Es

prácticamente inerte, más

difícil de fundir y de trabajar.

Los átomos de boro se

incorporan a la estructura

como Si-O-B, Tiene alta

resistencia a cambios bruscos

de temperatura, pero no tan

alta como la del vidrio de sílice

puro, pues aun cuando

presenta el mismo tipo de

vibración, la longitud de los

enlaces varía más cuando está

presente el boro y el material

tiene un coeficiente de

dilatación mayor. El valor de

este coeficiente es 0.000005

centímetros por grado

centígrado. Esto quiere decir

que por cada grado centígrado

que aumenta la temperatura,

el vidrio se agranda 0.000005

centímetros. Muy poco,

¿verdad? Por eso se utiliza en

la elaboración de utensilios de

cocina para el horno y de

material de laboratorio, pues es

muy resistente al calor y a los

Cambios bruscos de

temperatura. Estos objetos no

se hacen de vidrio de sílice

puro porque su manufactura es

complicada, ya que tienen que

alcanzar temperaturas de

1650ºC para hacerlo.

N

VIDRIO DE SÍLICE

ormado con 96% de sílice es el más duro y el más difícil de trabajar, pues es

necesario emplear una costosa técnica al vacío para obtener un producto para usos especiales, que transmite energía radiante del ultravioleta y del infrarrojo con la menor pérdida de energía. También existe otra novedosa técnica en cuya primera etapa se utiliza vidrio de borosilicato que se funde y se forma, pero con dimensiones mayores a las que se desea que tenga el producto final. Este artículo se somete después a un tratamiento térmico, con lo cual se transforma en dos fases vítreas entremezcladas, es decir, en dos tipos de vidrios diferentes entremetidos uno en el otro. Uno de ellos es rico en álcali y óxido de boro, además de ser soluble en ácidos fuertes (clorhídrico y fluorhídrico) calientes. El otro contiene 96% de sílice, 3% de óxido de boro y no es soluble. Esta última es la composición final del vidrio de sílice.

En la segunda etapa de fabricación el artículo se sumerge en un ácido caliente, para diluir y quitar la fase

soluble. El vidrio que tiene grandes cantidades de sílice, y que no se disuelve, forma una estructura con pequeños agujeros, llamados poros. Posteriormente se lava el vidrio para eliminar el ácido bórico y las sales que se forman, concluyendo con un secado.

En la tercera y última etapa el artículo se calienta a 1 200º C, y se observa una contracción de aproximadamente 14%. Esto quiere decir que su tamaño disminuye en ese porcentaje. Los poros desaparecen. Su estructura se consolida sin que se produzca ninguna deformación.

F

PROCESO DE FABRICACION

DEL VIDRIO

l proceso comienza con la trituración de los silicatos. La fusión del

polvo obtenido se realiza entre 1350 y 1550 °C en cubas a las que el trabajador accede mediante conductos cerrados por ventanillas. Cuando la mezcla ha pasado al estado líquido, el recipiente se aleja ligeramente del fuego, para conseguir que el vidrio alcance, entre los 1000 y 1100 °C, un estado viscoso suficiente para el moldeado. Es entonces cuando el artesano hunde su caña en el recipiente y <> el vidrio que va a moldear durante un tiempo limitado por el enfriamiento de la materia. Al llegar a los 700 °C esta deja de ser maleable. Si el enfriamiento es demasiado brusco el vidrio estalla, si es demasiado lento hay riesgo de desvitrificación.

Para el moldeo, el obrero utiliza la caña (tubo de hierro que sirve también para el soplado), un mármol (sobre el que va a redondear e igualar la bolita luminosa que se ha enganchado en la caña), los machotes (moldes de madera en los cuales se redondea u ovala el vidrio), los hierros y las

tijeras (para precisar los perfiles) y, finalmente, un puntel. En efecto, el vidrio pasa poco a poco de un rojo oscuro al verde: es la señal de enfriamiento, y el momento de volver a calentarlo y de añadir una pastilla de vidrio viscoso fijada en el extremo de una varilla de hierro (el puntel) a la mezcla que formará la base del vidrio. Se puede separar el vidrio moldeado de la caña y continuar el trabajo con la pinza, que permitirá, por ejemplo, poner las asas, moldear ciertos elementos, o colocar varillas muy finas (filigranas). El vidrio puede también recibir una decoración de relieve por el procedimiento de tallado en frío o de grabado (con diamante, rueda, ácido o incluso arena). Finalmente se puede decorar con pintura o esmalte, aplicados directamente o sobre láminas de oro y plata.

E

COMO DARLE COLOR AL VIDRIO

xisten principalmente tres formas de darle color al vidrio. Una es

por medio de los colores de solución, donde el color se produce porque el óxido metálico presente absorbe la luz de la región visible del espectro, y deja pasar la que corresponde a algunos colores, que son los que se ven. De esta forma el cobre absorbe la luz con longitudes de onda que pertenecen a todos los colores, menos la vinculada al color rojo rubí, cuando está en estado de oxidación +1, o al verde, cuando su estado de oxidación es +2. Por eso un vidrio que contenga Cu+1 se verá rojo rubí, y con Cu+2 será verde. El cobalto siempre absorbe la luz con todas las longitudes de onda menos la que produce el color azul, y así, de la misma manera, el vanadio, el manganeso, el titanio, el cromo, el hierro y el níquel producen sus propios colores.

E

COMO RECICLAR EL VIDRIO

l primer paso en el proceso de reciclado de vidrio es la limpieza.

Aunque el vidrio se encuentre mezclado en distintos colores, no influye para la producción de nuevos envases, ya que al vidrio de color, se le trata con decolorante. Es por eso la importancia del blanco, ya que es más puro y minimiza el uso de decolorante.

En primer lugar se retira el

grueso de plástico que

contienen los envases, luego el

vidrio es llevado en una especie

de "lavarropas", el cual le va

quitando los vestigios de tierra

o de grasa que pueda poseer.

Una vez que está limpio, va

pasando por distintos tamices y

martillos, en los que se va

moliendo hasta lograr la

granulometría necesaria. El

próximo paso es por un

recipiente especial con imanes

donde quedan los vestigios de

metal Una vez finalizado este

proceso, se funde en un horno a

1.600 grados centígrados en

una proporción de 50% de

vidrio reciclado y 50% de

materia virgen para lograr,

como resultado final, los nuevos

envases de vidrio. El proceso

desde que entra al horno, hasta

lograr como resultado final

nuevos envases de vidrio, dura

24 horas.

E

ENTRETENIMIENTO…

LAS CUEVAS DE NAICA

aica es una mina de

plomo, cinc y plata

donde se han

encontrado unos espacios

grandes, conteniendo cristales

de selenita (yeso) tan grandes

como 1,20 m de diámetro y 12 m

de largo. El compartimiento

que sostiene estos cristales se

conoce como la Cueva de

Cristales Gigantes, y está a

unos 305 m bajo la roca de

piedra caliza de la mina. Los

cristales fueron formados por

líquidos hidrotérmicos que

emanaban de los

compartimientos del magma

inferior. La caverna fue

descubierta mientras los

mineros perforaban a través de

la avería de Naica,

preocupados de que se

inundara la mina. La Cueva de

Espadas es otro

compartimiento en la mina de

Naica, conteniendo cristales

grandes similares.

En abril del 2000, los hermanos

Eloy y Javier Delgado

encontraron lo que en opinión

de los expertos son los cristales

más grandes del mundo

mientras abrían un túnel

nuevo. Eloy, de 40 años, subió

por una abertura pequeña de

la caverna estrangulada con

cristales inmensos. “Era

hermoso, como la luz que

refleja de un espejo roto" dijo. A

demás de todo esto se ha

detectado que un ser humano

puede funcionar en este

ambiente sólo durante 6 a 10

minutos antes de que ocurra la

pérdida severa de funciones

mentales.

FOTOS REALES…

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