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Tipos de anteojos: Usos y propiedades

Publicado el 30 octubre, 2020

¿Qué es el vidrio?

¿Puede adivinar qué material se usa comúnmente para hacer pantallas de teléfonos inteligentes, botellas, anteojos, diapositivas microscópicas, paneles solares y cristales de ventanas? Apuesto a que lo has hecho bien … ¡Es de vidrio! Gracias a sus innumerables aplicaciones, el vidrio se ha convertido en una parte vital de nuestra vida diaria; sin embargo, muchos de sus usos pasan desapercibidos. El vidrio es un material que se ha utilizado desde la Edad de Piedra, y cada vez está más claro que la vida moderna no sería posible sin el vidrio.

El vidrio es un material sólido amorfo o no cristalino. Un sólido amorfo muestra propiedades tanto de sólido como de líquido. Al igual que los líquidos, un sólido amorfo tiene átomos y moléculas que no están dispuestos de manera ordenada. Como los sólidos, sus átomos y moléculas están rígidamente fijos y no pueden moverse libremente. Se sabe que el vidrio es transparente, duro, químicamente inerte, biológicamente inactivo y un aislante del calor y la electricidad. El vidrio también es un material quebradizo.

¿De qué está hecho el vidrio? Lo crea o no, la arena es básicamente el ingrediente principal de todo tipo de vidrio, ya que puede proporcionar dióxido de silicio, SiO 2 . Esencialmente, la arena se mezcla y calienta con otros componentes. Esta mezcla fundida se deja enfriar y finalmente se forma vidrio. Es posible que también haya notado la existencia de diferentes tipos de vidrio. Estos vidrios tienen diferentes composiciones químicas, que a su vez dan lugar a diferentes propiedades.

Por ejemplo, se agrega óxido de aluminio al vidrio fundido para aumentar su durabilidad, mientras que se agrega cerio durante la fabricación del vidrio para que pueda absorber la radiación infrarroja. Al vidrio se le puede dar un color deseado agregando compuestos de metales de transición a la mezcla fundida. El tipo de vidrio que se fabrica depende del uso previsto. Veamos ahora cuatro de las composiciones de vidrio más comunes, sus propiedades y aplicaciones típicas.

Vidrio de sílice de cal sodada

El vidrio sódico -cálcico de sílice o vidrio sodocálcico está compuesto por alrededor de un 70% de arena (SiO 2 ), un 15% de sosa (Na 2 O) y alrededor de un 10% de cal (CaO). Se pueden agregar otros materiales para impartir propiedades específicas. Por ejemplo, se puede agregar óxido de hierro para producir vidrios de cal sodada verde y marrón. La sosa utilizada actúa como fundente para reducir la temperatura de fusión de la arena fundida, mientras que la cal se utiliza como estabilizador de la sílice. El vidrio de cal sodada es relativamente económico, químicamente estable, razonablemente duro y extremadamente manejable. Es el tipo de vidrio más común que se utiliza en el mundo y se utiliza en la fabricación de cristales, vajillas, bombillas, botellas y frascos. Dado que el vidrio de cal sodada se puede volver a ablandar y fundir, se puede reciclar.

Vidrio de borosilicato

¿Alguna vez ha usado anteojos que puedan tolerar cambios bruscos de temperatura sin agrietarse ni romperse? Piense en ese recipiente de vidrio que ha sacado de un congelador y poco después calentado en un horno. Hay casos en los que las condiciones térmicas, mecánicas y químicas son demasiado duras para usar vidrio de cal sodada estándar y, afortunadamente, la familia del vidrio de borosilicato ha venido al rescate. El vidrio de borosilicato se compone de arena o sílice, sosa y cal con al menos un 5% de óxido bórico (B 2 O 3). El óxido de boro se expande muy poco cuando se calienta, lo que hace que los vidrios de borosilicato sean resistentes al agrietamiento con calor fuerte. Los vasos de borosilicato tienen puntos de fusión altos y también son resistentes a los productos químicos, por lo que son adecuados para lentes y portaobjetos microscópicos, utensilios de cocina domésticos y cristalería de laboratorio, como tubos, vasos de precipitados y cilindros de medición.

Vidrio de plomo

El vidrio de plomo o el cristal de plomo, como ya habrá deducido, contiene plomo. Está compuesto por un 18-40% de óxido de plomo (II) (PbO). El plomo está firmemente encajado en la estructura del vidrio para que no afecte la salud humana. El vidrio de plomo es relativamente blando y la presencia de una alta densidad de plomo le confiere un índice de refracción, una dispersión óptica y un brillo superficial altos. El vidrio de plomo tiene excelentes propiedades de aislamiento eléctrico. Por lo tanto, los tubos de termómetro y los objetos de vidrio decorativos también están hechos de este vidrio de plomo. Se sabe que el plomo absorbe rayos gamma y otras formas de radiación dañina y, por lo tanto, se puede utilizar como protección contra la radiación para los espectadores que utilizan rayos catódicos.

Vidrio de sílice

Otro tipo común de vidrio es el vidrio de sílice o cuarzo fundido. Este es un tipo de vidrio que está compuesto casi en su totalidad por dióxido de silicio (SiO 2 ) con un nivel muy bajo de impurezas. Tiene una dilatación térmica muy baja, es muy duro y resiste altas temperaturas (1000-1500 ° C). El cuarzo fundido se utiliza para aplicaciones de alta temperatura, como tubos de hornos, tubos de iluminación y crisoles de fusión. También se utiliza para producir los filtros UV que se encuentran en los anteojos. El vidrio de sílice tiene la capacidad de resistir los ataques químicos, lo que lo hace muy adecuado como recipientes de destilación, disolución y lavado.

Resumen de la lección

Repasemos brevemente lo que hemos aprendido. En pocas palabras, el vidrio es un material sólido amorfo o no cristalino, lo que significa que tiene propiedades tanto sólidas como líquidas. En el mundo actual, el vidrio se ha convertido en parte integral de nuestra vida cotidiana con una gran variedad de usos. El vidrio suele ser transparente, duro, biológica y químicamente inerte y un buen aislante del calor y la electricidad. El color generalmente se agrega al vidrio mezclándolo con un tipo de metal. La arena contiene dióxido de silicio, que es el ingrediente principal de muchos tipos diferentes de vidrio:

1. El vidrio de sílice sódica-cálcica está hecho de arena (silicio), sosa (sodio) y cal (calcio) y es el tipo de vidrio más utilizado. Se utiliza en la fabricación de cristales, frascos, botellas y bombillas.

2. El vidrio de borosilicato utiliza óxido de boro, que permite que el vidrio se vuelva resistente al agrietamiento con calor fuerte. Como tal, el vidrio de borosilicato se utiliza en la fabricación de lentes y portaobjetos microscópicos, utensilios de cocina domésticos y cristalería de laboratorio.

3. El vidrio de plomo utiliza óxido de plomo (II), lo que permite que el vidrio brille intensamente para que pueda usarse para hacer objetos decorativos. El vidrio de plomo también se usa para proteger la radiación.

4. El vidrio de sílice está hecho casi en su totalidad de dióxido de silicio. Proporciona resistencia a altas temperaturas y ataques químicos. Se utiliza para hacer recipientes de destilación, disolución y lavado.

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