Vidrio
- 2. El vidrio es un material inorgánico duro, frágil, transparente y amorfo que se encuentra en la naturaleza, aunque también puede ser producido por el ser humano. El vidrio artificial se usa para hacer ventanas, lentes, botellas y una gran variedad de productos. El vidrio es un tipo de material cerámico amorfo. El vidrio se obtiene a unos 1500 °C a partir de arena de sílice (arena cuárcica: SiO2), carbonato de sodio (Na2CO3) y caliza (CaCO3) El vidrio es un sólido amorfo (sus moléculas están dispuestas de forma irregular) y no un sólido cristalino.
- 3. Proceso de fabricación El 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.
- 4. www.apasanantonio.es www.ethniccollection.com usbnoticias.info El vidrio fundido es maleable y se le puede dar forma mediante diversas técnicas. En frío, puede ser tallado. A bajas temperaturas es quebradizo y se rompe con fractura concoidea (en forma de concha de mar). El ingrediente principal del vidrio es la sílice, obtenida a partir de arena, pedernal o cuarzo.
- 5. Composición y propiedades La sílice se funde a temperaturas muy elevadas para formar vidrio. Como éste tiene un elevado punto de fusión y sufre poca contracción y dilatación con los cambios de temperatura, es adecuado para aparatos de laboratorio y objetos sometidos a choques térmicos (deformaciones debidas a cambios bruscos de temperatura), como los espejos de los telescopios.
- 6. www.trituradoras-machacadora.mx procesoproductivodelpolmo.blogspot.com commons.wikimedia.org El vidrio es un mal conductor del calor y la electricidad, por lo que resulta práctico para el aislamiento térmico y eléctrico. En la mayoría de los vidrios, la sílice se combina con otras materias primas en distintas proporciones. Los fundentes alcalinos, por lo general carbonato de sodio o potasio, disminuyen el punto de fusión y la viscosidad de la sílice. La piedra caliza o la dolomita (carbonato de calcio y magnesio) actúa como estabilizante. Otros ingredientes, como el plomo o el bórax, proporcionan al vidrio determinadas propiedades físicas.
- 7. Tipos de vidrios VIDRIO SOLUBLE :vidrio de elevado contenido en sodio que puede disolverse en agua para formar un líquido viscoso y se emplea como barniz ignífugo en ciertos objetos y como sellador. VIDRIOS DE SÍLICE FUNDIDO Es el vidrio de composición simple más importante, presenta una alta transmisión espectral y no esta sujeto a daño de radiación que origina coloración en otros vidrios. Es casi siempre el vidrio ideal para las lunas de vehículos espaciales y túneles aerodinámicos y para sistemas ópticos en dispositivos espectrofotométricos. A veces, los vidrios de sílice son caros y difíciles de procesar.
- 8. VIDRIO AL PLOMO: El vidrio fino empleado para cristalerías de mesa y conocido como cristal es el resultado de fórmulas que combinan silicato de potasio con óxido de plomo. El vidrio al plomo es pesado y refracta más la luz, por lo que resulta apropiado para lentes o prismas y para bisutería. Como el plomo absorbe la radiación de alta energía, el vidrio al plomo se utiliza en pantallas para proteger al personal de las instalaciones nucleares. VIDRIO DE BOROSILICATO: Este vidrio contiene bórax entre sus ingredientes fundamentales, junto con sílice y álcali. Destaca por su durabilidad y resistencia a los ataques químicos y las altas temperaturas, por lo que se utiliza mucho en utensilios de cocina, aparatos de laboratorio y equipos para procesos químicos. VIDRIO SOPLADO: Fabricación artesanal de recipientes de vidrio soplado. Conseguida la forma en bruto, se pellizca el material con unas pinzas para dar la forma final al vidrio fundido.
- 9. VIDRIOS DE CRISTAL Con adición de plomo o bario, lo que le confiere elevado brillo, mucho peso y sonido metálico, y el óptico, de transparencia, inalterabilidad, homogeneidad e isotropía tales que permiten su uso en la fabricación de lentes, prismas, espejos. VIDRIO SODOCÁLCICO :se utiliza para fabricar botellas, cristalerías de mesa, bombillas (focos), vidrios de ventana y vidrios laminados.
- 10. Propiedades físicas COLOR Las impurezas en las materias primas afectan al color del vidrio. Para obtener una sustancia clara e incolora, los fabricantes añaden manganeso con el fin de eliminar los efectos de pequeñas cantidades de hierro que producen tonos verdes y pardos. El cristal puede colorearse disolviendo en él óxidos metálicos, sulfuros o seleniuros. Otros colorantes se dispersan en forma de partículas microscópicas.
- 11. TEXTURA La superficie de los vidrios puede variar en cuestiones de brillo, esto depende del proceso de fundido en el que se haya quedado PESO El peso en los vidrios difiere de acuerdo a su composición de los vidrios típicos según su uso MALEABILIDAD Los vidrios presentan maleabilidad cuando se encuentran en su etapa de fundición pues pueden ser moldeados y es la etapa de maleabilidad del vidrio, pues es donde se les da las formas deseadas ya sea por moldes o por cualquier otro método. Los principales métodos empleados para moldear el vidrio son el colado, el soplado, el prensado, el estirado y el laminado
- 12. PROPIEDADES QUIMICAS DENSIDAD Debido a los distintos tipos de vidrios que pueden ser fabricados, las densidades varían de acuerdo a la sustancia con la que sean complementados; normalmente un vidrio puede tener densidades relativas (con respecto al agua) de 2 a 8, lo cual significa que hay vidrios que pueden ser mas ligeros que el aluminio y vidrios que puedan ser mas pesados que el acero. La densidad en un vidrio aumenta al incrementar la concentración de óxido de calcio y óxido de titanio. En cambio si se eleva la cantidad de alúmina (Al2O3) o de magnesia (MgO) la densidad disminuye.
- 13. VISCOSIDAD La viscosidad en materia de vidrios es muy importante porque esta determinará la velocidad de fusión. La viscosidad va variando dependiendo de los componentes del vidrio .Para lograr una mayor dureza, la viscosidad debe ser invariable, que no baje ni suba, así sus moléculas tienen una atracción fija y por lo tanto dureza. CORROSION El vidrio tiene como característica muy importante la resistencia a la corrosión, en el medio ambiente son muy resistentes y no desisten ante el desgaste, he ahí por lo cual los vidrios son utilizados incluso para los experimentos químicos. Aunque su resistencia a la corrosión es muy buena no quiere decir que sea indestructible ante la corrosión, existen cuatro sustancias que logran esta excepción. Ácido Hidrofluorídrico. Ácido fosfórico de alta concentración. Concentraciones alcalinas a altas temperaturas. Agua “super calentada”.
- 14. PROPIEDADES MECANICAS TORSION Los vidrios en su estado sólido no tienen resistencia a la torsión, en cambio en su estado fundido son como una pasta que acepta un grado de torsión que depende de los elementos que le sean adicionados. COMPRESION El vidrio tiene una resistencia a la compresión muy alta, su resistencia promedio a la compresión es de 1000 Mpa TENSION Durante el proceso de fabricación del vidrio comercial, el vidrio va adquiriendo imperfecciones (grietas), no visibles, las cuales cuando se les aplica presión acumulan en esfuerzo de tensión en dichos puntos, aumentando al doble la tensión aplicada. FLEXION La flexión de los vidrios es distinta para cada composición del vidrio. Un vidrio sometido a flexión presenta en una de sus caras esfuerzos de comprensión, y en la otra cara presenta esfuerzos de tensión
- 15. PROPIEDADES ÓPTICAS Las propiedades ópticas se pueden decir de manera concisa, que una parte de la luz es “refractada”, una parte es “absorbida”, y otra es “transmitida”. Cada una de ellas llevara un porcentaje de la totalidad del rayo de luz que hizo contacto con el vidrio. v galiantuan.blogspot.com www.sign4u.ch pendientedemigracion.ucm.es
- 16. PROPIEDADES TÉRMICAS CALOR ESPECÍFICO En los vidrios el calor específico es de 0,150 cal/g °C aproximadamente. CONDUCTIVIDAD TÉRMICA La conductividad térmica del vidrio es de aproximadamente 0,002 cal/cm seg. °C. Cifra mucho más baja que la conductividad de los metales, no obstante el vidrio tiene una variable que no se aplica a los demás materiales, la radiación causada por el almacenamiento de luz infrarroja y ultravioleta, la cual es muy variable y puede provocar en ocasiones que el vidrio transmita el calor de manera mucho más efectiva que los metales, es por esto que esta característica es raramente tomada a consideración para el diseño.
- 17. PROPIEDADES ELÉCTRICAS Para las propiedades eléctricas se manejan en lo vidrios dos medidas en especiales las cuales son: La constante dialéctica y la resistividad eléctrica superficial. La resistividad eléctrica superficial, es la resistencia que presenta el vidrio al paso de la corriente eléctrica, la cual es muy alta en este material, 108 veces más alta que en el cobre, lo cual hace al vidrio muy popular en el diseño de partes y máquinas eléctricas. La constante dieléctrica es la capacidad de almacenar energía eléctrica, la opacidad y la constante dieléctrica están relacionadas de manera inversamente proporcional, siendo que mientras más transparente sea el vidrio, mayor será su capacidad para almacenar energía.
- 18. Tipos de vidrio comercial VIDRIO DE VENTANA: se fabrica de forma mecánica estirándolo desde una piscina de vidrio fundido. VIDRIO DE PLACA: El vidrio de ventana normal producido por estiramiento no tiene un espesor uniforme, debido a la naturaleza del proceso de fabricación. Las variaciones de espesor distorsionan la imagen de los objetos vistos a través de una hoja de ese vidrio. VIDRIO ÓPTICO: La mayoría de las lentes que se utilizan en gafas (anteojos), microscopios, telescopios, cámaras y otros instrumentos ópticos se fabrican con vidrio óptico VIDRIO FOTOSENSIBLE: se utiliza en procesos de impresión y reproducción, y su tratamiento térmico tras la exposición a la luz produce cambios permanentes. VITROCERÁMICA :se utiliza en la actualidad en utensilios de cocina, conos frontales de cohetes o ladrillos termorresistentes para recubrir naves espaciales FIBRA DE VIDRIO : Es posible producir fibras de vidrio —que pueden tejerse como las fibras textiles— estirando vidrio fundido hasta diámetros inferiores a una centésima de milímetro. Se pueden producir tanto hilos multifilamento largos y continuos como fibras cortas de 25 o 30 centímetros de largo.
- 19. Botellas y recipientes : Las botellas, tarros y otros recipientes de vidrio se fabrican mediante un proceso automático que combina el prensado (para formar el extremo abierto) y el soplado (para formar el cuerpo hueco del recipiente). En una máquina típica para soplar botellas.
- 20. DIAGRAMA PARA LA FABRICACION DEL VIDRIO
- 21. EL PROCESO DE RECICLAJE DEL VIDRIO Envases Reutilizables y de Un Solo Uso Los envases de un solo uso son prácticos para aquellos productos con alto valor añadido y en los que el precio del envase no tiene una gran importancia frente al valor total, tales como productos de alta calidad, destinados a la exportación, etc. los reutilizables, se usan especialmente para productos de consumo frecuente, en los que podría ponerse en marcha una logística de distribución descentralizada.
- 22. REFERENCIAS Fundamento de la ciencia e ingeniería de materiales ing. William F. Smith 2da. Edición, 1993, McGraw-Hill http://bibliotecadigital.ilce.edu.mx/sites/ciencia/volu men3/ciencia3/137/html/sec_4.html http://www.monografias.com/trabajos11/vidrio/vidr io.shtml http://www.cebrace.com.br/v2/es/vidrio/proceso-fabricacion http://www.youtube.com/watch?v=V-oeAVTTBP4