il vetro

Un passo importante per il passaggio dal pressapoco alla precisione è stato fatto, migliorando gli strumenti di precisione usati in laboratorio (burette, provette,...) In questo post parlero del materiale di cui sono composte, ovvero il vetro, un materiale "anomalo" dal punto di vista chimico.



struttura chimica del vetro

Il vetro è un materiale composto principalmente da sabbia silicea (SiO2), insieme a ossidi e carbonati di calcio,sodio,bario e magnesio. Esso è un solido amorfo, ovvero non ha una struttura ordinata. Un vetro si ottiene solidificando molto velocemente la massa fusa (impedendo cioè agli atomi di disporsi in una struttura ordinata (cristallina)). Il vetro ha un'elevata viscosità (ovvero quella resistenza che le particelle incontrano durante il loro moto) e per questa ragione viene anche chiamato liquido sottoraffreddato.
La sabbia silicea, unita ai carbonati e ossidi sopra citati, viene messa in un forno e portata alla temperatura di circa 1200° (le temperature sarebbero più alte senza la presenza di questi ossidi e carbonati) per liberare la pasta vetrosa ottenuta da tutti i gas in essa contenuti.Questa pasta può poi essere lavorata in maniere diverse (laminazione, soffiatura o per stampaggio) in base al prodotto finale che si vuole produrre.

Una leggenda narra che il vetro fu scoperto casualmente da marinai fenici che, arrivati su una spiaggia dopo una tempesta, avevano accesso un fuoco.Questi marinai si accorsero che vicino al fuoco stava coloando una sostanza viscida e trasparente, che quando solidificava formava oggetti di svariate forme.
Leggende a parte, si pensa che i primi segni di produzione rudimentale di vetro si abbiano intorno al III sec a.C. in mesopotamia, dove si miscelavano argilla e sabbia silicea per produrre le tegole per le case dei nobili.
Le prime tecniche di soffiatura del vetro si hanno in Siria intorno al I secolo a.C. e consistevano nel soffiare in una canna alla cui estremità era posto una certa quantità di impasto ancora fuso. Questa tecnica passò inalterata durante il periodo romano e arrivò al medioevo, durante il quale il vetro ebbe una nuova funzione: quella di decorare le finestre e i rosoni delle chiese e delle cattedrali

il vetro è fuso in fornaci simili a quelle usate per i metalli, e presenta all'epoca di Dante ancora molte impurità.Per le vetrate è usato il lastre o dischi prodotti per centrifugazione della pasta vitrea molle
Vittorio Marchis, "Storia delle Macchine" pag 26
 

Parlando di vetro, non si può non pensare a Murano, dove l'arte vetraria raggiunse il suo apice, e infatti la repubblica veneziana era molto severa nei confronti di quegli operai che osavano portare fuori dalla repubblica i loro metodi produttivi.E' qui infatti che nasce un primo accenno di "brevetto", ovvero un documento che accordava privilegi a coloro che importavano nuove tecniche nella repubblica.
Nel 1600, in Germania, viene creato un nuovo tipo di vetro: il vetro (o cristallo) di Boemia. Esso fu ottenuto aggiungendo in certe quantità soda e potassa, ottenendo in questo modo un cristallo simile al cristallo di Rocca (una varietà di quarzo totalmente incolore).Negli anni compresi fra il 1700 e il 1800, grazie ai perfezionamenti dei metodi di produzione del vetro, migliorarono anche le lenti usate sia per migliorare i difetti della vista, sia per produrre strumenti scientifici (cannocchiali, microscopi,...)
Con il proghedire della chimica, furono create nuove tipologie di vetro cambiando le composizioni o le percentuali ed esaminando le varie proprietà di questi vetri in base a varie condizioni.
Oggi il vetro è usato in molti dei nostri strumenti di uso quotidiano (nelle lampadine, negli schermi di televisori e computer, nei finestrini delle macchine e addirittura interi edifici)



piramide di vetro, Parigi
 

Qui di seguito sono riportati alcuni video: il primo mostra come vengono create le bottiglie di vetro, il secondo e il terzo invece mostrano la fase di soffiatura del vetro, mentre l'ultimo mostra la creazione di alcuni oggetti di vetreria da laboratorio.