Composizione e proprietà caratteristiche

Autore testo: Giacomo Di Ruocco

I componenti fondamentali per la fabbricazione dei vetri sono:

 
Vetrificanti
Sono componenti che, sotto l'azione del
calore, possono assumere lo stato vetroso. Normalmente si tratta
di silice o anidride silicica, una tra le sostanze
vetrificante più diffusa, impiegata sotto forma di sabbia naturale o di quarzite
polverizzata, con diametro dei granuli variabile da 0,2 a 0,8 mm, in percentuale
variabile intorno al 73%, secondo i tipi di vetri, ma sempre assai elevata
rispetto a quella degli altri componenti. La silice non deve contenere ossido di
ferro, altrimenti darebbe al vetro una colorazione indesiderata.
Altri
elementi usati sono l'anidride
borica, che viene anche impiegata sotto forma di acido borico o
borace e l'anidride fosforica, che
viene impiegata anche sotto forma di acido
fosforico.
 
Fondenti
Sono componenti che hanno la funzione
di abbassare la temperature di fusione del vetrificante (1710 °C per la silice).
Quelli più comunemente usati sono la soda (solfato e carbonato di sodio) oppure la
potassa (solfato e carbonato di
potassio), in una percentuale intorno al
12%.
 
Stabilizzanti
Sono componenti che aumentano la
resistenza agli agenti atmosferici e all'azione dell'acqua. Quello più
comunemente usato è il carbonato di
calcio ma anche magnesio e alluminio, in una percentuale intorno al
14%.
 
Omogeneizzanti e affinanti
Sono componenti con
funzione secondaria, che si usano per affinare e rendere omogenea la pasta di
vetro. Comunemente sono usati i rottami di
vetro, che, essendo più fusibili del resto della massa vetrosa,
ne agevolano la fusione; l'anidride arseniosa, che rende più fluida la massa in
fusione; il nitrato di sodio e potassio, che sviluppa gas che portano in
superficie le bollicine e le impurità, eliminandole sotto forma di schiume; il
biossido di manganese, che contribuisce ad annullare la colorazione
giallo-verde, dovuta alla presenza di ossido di ferro, perchè forma un silicato
di colore complementare (violetto).
 
Additivi
coloranti
Sono composti metallici introdotti nella massa, allo stato
colloidale, per ottenere la colorazione del vetro. Tali sostanze conferiscono al
prodotto capacità di assorbimento selettivo delle radiazioni luminose e, quindi,
determinati colori: l'ossido di ferro conferisce al prodotto vitreo colori blu e
verde; l'ossido di rame, rosso e viola; l'ossido di cobalto, blu intenso; l'oro
e lo stagno colloidali, dal rosa al porpora; il selenio e il cadmio colloidali,
dal rosso all'arancio; il cobalto-selenio e ferro, bronzo; il
cobalto-selenio-ferro e cromo, grigio.

In base alla sua purezza il vetro può essere distinto in vari tipi:
vetro da bottiglia, scadente ed
economico, contiene molte impurità che ne determinano la tipica colorazione, di
solito verdognola; vetro chiaro
comune, trasparente e incolore; cristallo, privo di impurità e
particolarmente trasparente; vetro per
ottica, il più pregiato, di particolare purezza e
limpidezza, idoneo alla produzione di lenti per occhiali e strumenti ottici.

Le principali proprietà caratteristiche e proprietà
fisiche dei vetri sono: il coefficiente di trasparenza; la resistenza a
flessione; la resistenza agli sbalzi termici; la dilatazione lineare; la
conduttività termica; la resistenza al fuoco; il potere
fonoisolante; come comportamento termico la dispersione di calore e
l'apporto di energia radiante dall'esterno (l'effetto serra).

Per approfondire
proprietà
fisiche
il comportamento termico delle superfici
vetrate
il potere fonoisolante delle superfici
vetrate
difetti del vetro
prove chimiche e
fisiche