ویکی پدیای شیشه
شیشه یک جامد است که میتواند رفتار انتقالی از یک جامد سخت و شکننده به یک مادهٔ مذاب لاستیک شکل و برعکس داشته باشد.
در حدود ۱٬۵۰۰ پیش از میلاد، بطریهای شیشهای برای نخستین بار در مصر مورد استفاده قرار گرفت.
شیشهها معمولاً ترد و در برابر نور شفاف اند.
پرکاربردترین گونهٔ شیشه، شیشه آهک سوددار است که از نزدیک به ۷۵٪ سیلیسیم دیاکسید (SiO۲) و سدیم اکسید (Na۲O) که از نمک سدیم بدست میآید، آهک (CaO) و چند افزودنی جزئی بدست میآید.
نام شیشه معمولاً برای اشاره به این گونه از آن است.
شیشههای سیلیکاتی و کاربرد آن
شیشههای سیلیکاتی بیشتر شفافاند از این رو کاربرد فراوانی دارند از آن جمله میتواند به کاربرد فراوان آنها در صنعت ساختمان و در و پنجرههای شیشهای اشاره کرد.
هرچند امروزه بیشتر از آن به عنوان روکش مواد دیگر استفاده میشود چون میتواند هر شکلی را به خود بگیرد.
کاربرد دیگر شیشه، استفادهٔ سنتی آن به عنوان کاسه، گلدان، بطری و ... است.
اگر شیشه صلب تر باشد در تولید تیله، تسبیح و وسایل تزئینی شیشهای کاربرد پیدا میکند.
شیشه میتواند بازتابنده یا شکنندهٔ نور باشد این ویژگیها میتواند با برش یا جلا بدست آید و در تولید عدسی، منشور یا ظرفهای بلوری کاربرد داشته باشد.
همچنین با کمک نمکهای فلزی میتوان به شیشه رنگ داد یا آن را رنگ آمیزی کرد.
این توان باعث کاربرد فراوان شیشه در کارهای هنری و شیشههای رنگی شد.
شیشه با اینکه شکننده است اما بسیار پایدار است، عمر برخی از شیشههای یافت شده به دوران آغازین ساخت شیشه باز میگردد.
تعاریف مختلف شیشه در دانش
تعریف شیشه در دانش متفاوت است، شیشه به هر جامدی گفته میشود که هیچ ساختار بلوری ندارد (مانند جامد بیریخت) و در برابر گرما و مذاب شدن رفتاری مانند انتقال شیشه از خود نشان میدهد.
این گونه شیشه میتوان گفت از مواد گوناگونی بهدست میآید مانند آلیاژ فلزها، گدازههای یونی (یون ذوب شده)، محلول آبی، مایعهای مولکولی و بسپارها. در بسیار کاربردها (بطری، محافظهای چشمی)، شیشههای بسپاری (شیشهٔ اکریلیک)، پلیکربنات، پلیاتیلن ترفتالات گزینهٔ سبک تری نسبت به شیشههای سیلیکاتی اند.
تعریف فرهنگ معین:
شیشه جسمی است شفاف و حاکی ماورا و شکننده و مخلوطی است از سیلیکاتهای قلیایی.
این اجسام را در کوره و در قالب میریزند.
شیشه دارای شکل هندسی نیست و در نتیجه میتوان آن را به شکل دلخواه درآورد اما سادهترین تعریف از شیشه آن است که شیشه مایعی است سفت شده که در ساختار آن هیچ نوع بلوری وجود ندارد.
ویژگیهای نوری
کاربرد شیشه به عنوان عدسی مهم ترین دلیل تولید شیشه ویژگی شفاف بودن آن در برابر طول موجهای مرئی است نقطهٔ مقابل شیشه مواد چندبلوری است که نور مرئی را از خود عبور نمیدهند.
سطح شیشه معمولاً هموار است چون هنگام تشکیل، مولکولهای بسیار سرد شدهٔ مایع دیگر مجبور نیستند هندسهٔ بلورهای سخت را به خود بگیرند بلکه نیروی کشش سطحی باعث شکل گرفتن آنها میشود و به صورت میکروسکوپی سطحی هموار بدست میآید.
این ویژگیها باعث شفافیت و درخشندگی شیشه میشود و حتی در شیشههای رنگی (که نور را جذب میکنند) هم قابل مشاهده است.
شیشه این توان را دارد تا نور را بشکند، آن را بازتاب کند و بدون اینکه نور دچار پراکندگی شود برپایهٔ نورشناسی هندسی آن را از خود بگذراند.
این ویژگیها در ساخت عدسی و پنجره مورد نیاز است.
شیشههای معمولی ضریب شکستی نزدیک به ۱٫۵ دارند.
بر پایهٔ معادلههای فرسنل، بازتاب یک ورق شیشه در محیط معمولی و در هوا، نزدیک به ۴٪ در یکای سطح است و گذر نور از آن برای یک جزء (دو روی سطح) نزدیک به ۹۰٪ است.
کاربرد دیگر شیشه در الکترونیک نوری است برای نمونه فیبر نوری.
دیگر ویژگیها
در فرایند تولید شیشهٔ سیلیسی این امکان وجود دارد که آن را مذاب کرد، در قالب ریخت و دوباره از قالب بیرون آورد و از هندسهٔ صاف و ساده تا شکلهای پیچیده به آن بخشید.
محصول نهایی شکننده و آسیب پذیر خواهد بود مگر اینکه لایه لایه بر روی آن کارهای ویژه صورت گیرد.
اما به هر حال ماندگاری شیشه در بیشتر شرایط بسیار بالا است، بسیار آهسته دچار خوردگی و فرسایش میشود و در برابر واکنشهای آب و حملههای شیمیایی پایدار است به همین دلیل مناسب ترین گزینه برای نگهدارندههای مواد شیمیایی و خوراکی است.
با افزودن برخی یونهای الکتریکی که به صورت یکنواخت در شیشه پراکنده میشوند و یا با پراکنده کردن دانههای بسیار ریز در شیشه (مانند شیشهٔ فتوکرومیک) میتوان شیشههای رنگی بدست آورد.
شیشهٔ آهک سوددار اگر نازک باشد در چشم معمولی بیرنگ به نظر میآید.
افزودن اندکی ناخالصی اکسید آهن (II) تا ۰٫۱ درصد وزنی، رنگ سبز کمرنگ به شیشه میدهد که در شیشههای ضخیمتر یا با کمک ابزارهای نوری این رنگ به خوبی دیده میشود. اما رنگ سبز پررنگ مانند بطریهای سبز رنگ از افزودن اکسید آهن (II) و اکسید کروم (III) بدست میآید.
گوگرد به همراه کربن و نمکهای آهن، باعث بدست آمدن پُلی سولفید آهن و تولید شیشههای کهربایی با بازهٔ رنگ زرد تا نزدیک به سیاه میشود.
اگر اندکی دیاکسید منگنز به شیشهای که با آهن سبز شده است افزوده شود، رنگ سبز آن از میان میرود.
این ویژگیها در کارگاههای هنری بسیار کاربرد دارد برخی شیشهها را به صورت رنگی خریداری میکنند و برخی خودشان به مواد خام رنگ اضافه میکنند.
پیشینه
نخستین شیشهای که پدید آمده همان شیشههایی بوده که در طبیعت بویژه در منطقههای آتشفشانی بوجود آمده است، شیشهٔ ابسیدین احتمالاً توسط مردمان دوران سنگی استفاده می شده و به دلیل محدودیت منابع آن و نیازی که به ابزارهای بُرنده وجود داشته، به گستردگی در سراسر جهان آن روزگار، داد و ستد می شده است.
به هر روی، باستان شناسان بر این باورند که احتمالاً نخستین شیشه در ناحیهٔ ساحلی سوریهٔ امروز، میانرودان یا مصر باستان ساخته شده است.
شیشه در حدود ۳۶۰۰ سال پیش از میلاد در مصر ساخته شده است.
شیشههای کهن نور را از خود عبور نمیدادند وبه علت نا خالصیهای موجود در آنها، رنگی به نظر میرسیدند.
کهن ترین شیشهای که تا کنون پیدا شده، خرمُهرهای مربوط به نیمهٔ هزارهٔ سوم پیش از میلاد است و احتمالاً به صورت تصادفی در هنگام فلزکاری (سرباره) یا ساختن سفال، پدید آمده است.
شیشه به عنوان یک ابزار تجملاتی باقیماند و فروپاشیها و رویدادهایی که در پایان عصر برنز رخ داد باعث توقف گسترش شیشه شد.
گسترش بومی روشهای ساخت شیشه در آسیای جنوبی در حدود ۱۷۳۰ پیش از میلاد آغاز شد.
در چین باستان ساخت شیشه نسبت به سرامیک و فلز احتمالاً آغاز دیرتری داشته.
در امپراتوری روم، ابزارهای شیشهای در منطقههای مسکونی، صنعتی و مراسم خاکسپاری پیدا شده است.
پایگاه تخصصی فوتبال اسپورت 90 ، بخش منهای فوتبال