זכוכית

מתוך ויקיפדיה, האנציקלופדיה החופשית
קפיצה אל: ניווט, חיפוש
Gnome-edit-clear.svg ערך זה זקוק לעריכה: הסיבה לכך היא: סידור התוספות החדשות.
אתם מוזמנים לסייע ולתקן את הבעיות, אך אנא אל תורידו את ההודעה כל עוד לא תוקן הדף. אם אתם סבורים כי אין בדף בעיה, ניתן לציין זאת בדף השיחה.
זכוכית יכולה להיות שקופה ושטוחה או בעלת צורות וצבעים מיוחדים כפי שניתן לראות בכדור זכוכית זה מ-Verrerie of Brehat בבריטני.
תוספות מטאליות בתערובת הזכוכית יכולות ליצור מגוון של צבעים. כאן קובלט הוסף כדי להעניק לזכוכית צבע כחלחל.
פכית, שפופרת תמרוקים ותכשיטים מזכוכית שנמצאו בחורבת קסטרא מהתקופה הרומית המאוחרת-ביזטנית
בית רובינשטיין, מגדל משרדים בעל מעטפת זכוכית

זכוכית בצורתה הטהורה היא חומר שקוף, חזק באופן יחסי, עמיד לשחיקה ועמיד בדרך כלל מבחינה כימית וביולוגית. הזכוכית העתיקה הייתה מסיסה (תהליך איטי). ניתן ליצור זכוכית ממגוון רחב של חומרים, אולם רק מספר מצומצם של חומרים אכן נמצא בשימוש.

חומר זכוכיתי הוא מוצק אמורפי אחיד, המיוצר על-פי רוב על ידי קירור (לעתים נדרש קירור מהיר) של חומר צמיגי, כך שלשריג הגבישי אין די זמן להיווצר. חומרים אלו מאופיינים על ידי טמפרטורה אופיינית למעברם ממצב צמיגי (גומי) למצב זכוכיתי ומכונה "מעבר זכוכיתי" ומסומנת בספרות על ידי Tg.

את הזכוכית ניתן לעצב בקלות רבה לגופים בעלי שטח פנים חלק ובלתי חדיר. תכונות אלו הופכות את הזכוכית לחומר בעל מגוון רחב של שימושים. עם זאת, הזכוכית שבירה למדי ועשויה להתנפץ לרסיסים חדים. תכונותיה השונות של הזכוכית עשויות להשתנות על ידי הוספת מרכיבים שונים או טיפול בחום.

היסטוריה[עריכת קוד מקור | עריכה]

בני אדם השתמשו ויצרו להבים מזכוכית געשית הנקראת אובסידיאן כבר בתקופת האבן. השתמשו בה ליצור סכינים וראשי חצים, במזרח אפריקה נמצאו עדויות להעברת חומר הגלם למרחק ניכר ממקום החציבה כבר בתקופת האבן התיכונה‏[1]. יצור של זכוכית על ידי בני אדם התחיל כ-3-4 אלף שנה לפני הספירה. בשריפה של זרעים האפר שנישאר מהשריפה התחבר עם החול בטמפרטורה גבוהה ונוצרה זכוכית סיליקטית המכילה 60% SiO2. בהוספה של אשלגן חמצני K2O אפשר לקבל זכוכית שקופה. אנשים השתמשו בזכוכית הזאת ליצור תכשיטים ובקבוקונים.
השם "זכוכית" מוזכר כבר במקרא: "לֹא-יַעַרְכֶנָּה זָהָב, וּזְכוֹכִית; וּתְמוּרָתָהּ כְּלִי-פָז." (איוב פרק כ"ח, פסוק י"ז), כתיאור לכלים יקרים. מקור המילה הוא עקב תכונת הזכות המאפיינת אותה. החוקר יהושע בראנד, בספרו כלי זכוכית בספרות התלמוד[2], מצביע על מונחים נוספים במקרא, שלדעתו פירושם זכוכית, כגון: "חול", "חלונות אטומות" ועוד.

בשאלת מקור הזכוכית, האם בפניקיה, מצרים או בארם נהרים, סבור בראנד, כי ראשית הזכוכית היא דווקא בארם נהרים ולא בפיניקיה, או במצרים, כפי שמקובל לחשוב. על בסיס מסקנה זו ומקורות נוספים, טוען בראנד כי אברהם אבינו היה אמן זכוכית ומסיבה זו היגר מאור כשדים לחרן[3].

בלשון חז"ל נקראה הזכוכית גם "סכוכית" (תוספתא מסכת שבת), מכיוון שסוכין בה, כלומר רואים דרכה‏[4]. בימי חז"ל הייתה הזכוכית יקרה מאד מפני שהיה קשה מאד לזככה וליצר זכוכית שקופה או 'זכוכית לבנה' בלשון חז"ל. הגמרא ‏‏‏[5] מספרת שכוס מזכוכית לבנה הייתה שווה 400 זוז.

בתקופה הקלאסית כלי אוכל מזכוכית היו נפוצים מאוד‏[6] אולם חלונות זכוכית הפכו לנפוצים רק בראשית העת החדשה. בתקופה זו החלה להתפתח גם תעשיית האופטיקה שעשתה שימוש רב בזכוכית.

בחצי השני של המאה העשרים התרחב השימוש בזכוכית כחומר ליצירת המעטפת של בניינים, ובפרט למעטפת של מגדלי משרדים.

במדינת ניו יורק הוקם מוזיאון הזכוכית שבמרכזו היסטוריה ושימושים השונים של זכוכית.

סוגי זכוכית[עריכת קוד מקור | עריכה]

הזכוכית הנפוצה ביותר בשימוש נקראת Soda-Lime glass עשויה מ-81%−63%[7] צורן דו-חמצני (SiO2 - קוורץ, חומר הגלם - חול), נתרן פחמתי Soda (להורדת טמפרטורת ההתכה ומניעת גיבוש) וגיר (סידן פחמתי) Lime להעלאת היציבות הכימית.

נקודת ההתכה של סיליקה טהורה (SiO2) היא בערך 2,000°C. להקלת ההכנה מוסיפים מספר חומרים כמו נתרן פחמתי ("סודה לכביסה" - סודיום קרבונט: Na2CO3) המורידים את טמפרטורת ההתכה ל-1,000°C בקירוב.

זכוכית שלא תמוחזר תתפרק רק לאחר כמיליון שנים.

זכוכית בידודית (double glazing) היא למעשה חלון המורכב משתי שכבות זכוכית או יותר המחוברות על ידי מסגרת (לרוב מאלומיניום), כאשר המסגרת מכילה סופחי לחות למניעת היווצרות אדים על חלקן הפנימי של השמשות. לעתים בין השמשות יש גז מסוג ארגון להעצמת הבידוד התרמי והאקוסטי. מטרתה לבודד את חלל הבית הפנימי מרעש ומאקלים שבחוץ.

זכוכית משוריינת היא מבנה המשלב זכוכית וחומרים פולימריים שונים בצורת שכבות מתחלפות, על מנת להפוך אותה לעמידה לפגיעת תחמושת של נשק קל (רובים וכדומה). התוצאה היא חלון משוריין ולא זכוכית משוריינת. בעת הפגיעה החלון מתרסק ונהרס, אך שומר על עמידותו בפני מספר מוגדר של פגיעות. בעולם נהוג דירוג של רמות איום, שבו החלונות הנפוצים עמידים לפגיעת קליעי נק"ל. חלונות משוריינים המשמשים כלי רכב צבאיים כבדים עמידים אף לאש מקלעים כבדים ורסיסים הנוצרים מפצצות ומטענים.

זכוכית מחוסמת היא זכוכית שעברה חימום מבוקר לטמפרטורה של כ-700 מעלות צלזיוס ולאחר מכן קירור מהיר מאוד באוויר. תהליך זה גורם להכנסת מאמצים בזכוכית והופך אותה לבעלת חוזק גבוה פי 3-5 מאשר זכוכית רגילה (מורפית, שעברה הרפיה). החוזק נובע ממאמצי לחיצה שנוצרים בפני השטח של הזכוכית ואלו מקשים על התקדמות סדקים בזכוכית.

פיברגלס (סיבי-זכוכית) מיוצר על ידי דחיסת זכוכית מותכת דרך חורים זעירים בבסיס הכבשן. כך נוצרים חוטים דקים מאוד שאפשר ליצור מהם אריגים קלים וחזקים. פיברגלס גם מגן מפני חום וחסין אש, ולכן בגדי הכבאים עשויים פיברגלס‏[8].

כלי זכוכית המיוצרים בניפוח עשויים למעשה מזכוכית רגילה, אך טכניקת הייצור שלהם מאפשרת להם להיות דקים ועדינים. כלים אלה משמשים בעיקר לקישוט. במדינת ישראל וברשות הפלסטינית נפוצים כלים כאלה המיוצרים בחברון ומכונים "זכוכית חברון".

בעל המקצוע המכין כלים אלה מכונה "נפח זכוכית". זאת גם משום שהוא מנפח את הזכוכית המומסת באוויר וגם משום שטכניקה זו שאלה כמה מהכלים המשמשים את נפחי המתכת.

יצור זכוכית[עריכת קוד מקור | עריכה]

פך מזכוכית עשוי בניפוח ועליו כתובת יוונית "אניון עשה אותו". מירושלים מתוארך למאה הראשונה לספירה, מוזיאון ישראל

זכוכית גולמית מתקבלת כתוצאה מחימום רכיבי התערובת בכור היתוך. את הזכוכית הגולמית בדרך כלל מייצרים מחול SiO2, סודה Na2CO3, וסיד CaO. את כל הרכיבים מערבבים במיכל ערבוב מיוחד ומחממים לטמפרטורה של 1000°C ומתרחשת הריאקציה הבאה:

Na2CO3 + 2SiO2 + CaO → Na2SiO3 + CaSiO3 + CO2

מהזכוכית הגולמית ניתן להפיק מגוון רחב של זכוכיות שונות.

הרכב זכוכית[עריכת קוד מקור | עריכה]

ניתן למיין זכוכיות על פי הרכב היסודות המרכיבים את מבנה התחמוצת כלומר הקשורים לחמצנים מגשרים (יוצרי רשת Network formers או network intermidiates):
. המשותף לכל הזכוכיות שהמרכיב העיקרי הוא סיליקה, בדרך כלל באחוז גבוה מ- 50% מהרכב הזכוכית.
• זכוכית סיליקטית SiO2
• אלומוסיליקטית Al2O3;SiO2
בורוסיליקטית B2O3;SiO2
• בורואלומוסיליקטית B2O3;Al2O3;SiO2
• אלומופוספטיתP2O5;Al2O3;SiO2
• בורואלומופוספטית B2O3;Al2O3;P2O5
• אלומוסיליקופוספטית Al2O3;SiO2;P2O5
• פוספוונדית P2O5;V2O5
• סיליקוטיטנית SiO2;TiO2
• סיליקוצירקונית SiO2;ZrO

מבנה הזכוכית[עריכת קוד מקור | עריכה]

מבנה מיקרו של זכוכית על פי מודל של זכריאסן random network

ממיינים את היסודות המשתתפים, לצד החמצן, בבניית הזכוכית ל-3 משפחות:

  1. יוצרי רשת (Network formers) הקשורים קוולנטית לחמצנים מגשרים
  2. משני רשת (Network modifiers) יוצרים קשרים יוניים עם חמצנים שאינם מגשרים (ב"קצוות פתוחים") לדוגמה מתכות אלקליות כנתרן ואשלגן או מתכות אלקליות עפרויות כסידן או מגנזיום
  3. חומרי ביניים (Network intermidiates),לדוגמה: BeO, Al2O3, Ga2O3, Fe2O3, TiO2, V2O5, Sb2O5, Nb2O5 שניתן לשלב ברשת החמצנים בריכוזים משתנים ויכולים להמצא גם כיונים בקצוות.

מודל רשת אקראית של זכריאסן (1932)[עריכת קוד מקור | עריכה]

זכריאסן חקר את המבנה של זכוכיות תחמוצת ועל סמך פיזור קרני X הוא גילה שיש להן סדר לטווח קצר, אך אין להם סדר לטווח הארוך. לכן לפי זכריאסן, בין זכוכית וגביש יש דמיון רק לטווח קצר, אך לטווח ארוך המבנה הזכוכית לא שומר על מחזוריות כמו הגביש. על סמך התוצאות האלה הוא הגיע למסקנה שהזכוכית היא בעלת מבנה של רשת אקראית והציע את המודל שניתן לסכמו בכללים הבאים:

  1. כל אטום חמצן מחובר ללא יותר משני קטיונים.
  2. מספר אטומי חמצן מסביב לקטיון צריך להיות קטן (ארבעה או פחות)
  3. לפאוני חמצן יש יותר פינות משותפות מאשר צלעות או פאות
  4. לפחות שלוש פינות של כל פיאוני חמצן הן משותפות

כללים האלה מנבאים נכון את יצירת זכוכית מתחמוצות כמו: SiO2, GeO2, B2O3, P2O5, כלומר מנבאים איזה יסוד יהיה "יוצר רשת" בזכוכית.

שימושים בתעשייה[עריכת קוד מקור | עריכה]

לזכוכיות העשויות מתרכובות יוצרות רשת, יש שימושים מוגבלים. למשל, תחמוצת של בור טהורה (B2O3(Tg~4500C לא עמידה למים. זכוכית המכילה תחמוצת צורן SiO2 אשר שימושית בגלל עמידות כימית גם בטמפרטורות גבוהות במיוחד (עד 1750°C), בעלת התנגדות לשינוי טמפרטורות (thermal shoc). זכוכית זאת מוכרחה להיות מעובדת בטמפרטורות שמעל 1500°C. רוב סוגי הזכוכית השימושיים מכילים תוספים אשר מורידות את טמפרטורת העיבוד ומאפשרות קבלת תכונות רצויות ליישום. זכוכית לתעשייה מכילה לפחות חמש תחמוצות, לדוגמה זכוכית אופטית, מכילה יותר מעשר תחמוצות.

זכוכית סודה-ליים (Soda-lime)[עריכת קוד מקור | עריכה]

זוהי משפחת ההרכבים הנפוצה ביותר ומשמשת בין היתר לחלונות ועיצוב הבית וכן לבקבוקים. מכילה 8 סוגי תחמוצות, ביניהם- סיליקה (72.5%), אלומינה (1.5%), סידן חמצני (7.5%), נתרן חמצני (14.5%), מגנזיום חמצני (3.77%), תחמוצת ברזל (0.1%) ותחמוצת אשלגן (0.7%). הרכב התוספים בזכוכית, וסוגי התוספים מאפשר קבלת זכוכיות שונות עם תכונות מכניות, אופטיות שונות המתאימות למגוון שימושים.

הוספת תרכובות יוניות ותחמוצות לזכוכית[עריכת קוד מקור | עריכה]

מבנה סיליקטים עם יוני מגנזיום בין שני טטראדרלים (bonding oxygen)

מוסיפים לזכוכית תרכובות יוניות (תחמוצות) ממספר סיבות:

  1. לקבלת זכוכית צבעונית. לדוגמה:
    CuO – תחמוצת נחושת – גוון כחול
    FeO – תחמוצת ברזל – גוון ירוק
    Fe2O3 – תחמוצת ברזל – גוון חום
  2. לזכוכית בה הוחלף חלק של סיליקה בתחמוצות בור, יש עמידות רבה לחום וכן עמידות כימית גבוהה. ניתן למצוא כמה סוגי תחמוצות בזכוכית. התחמוצת ממנה בנויה מטריצת הזכוכית (לדוגמה, סיליקה) נקראת:
  • תוסף הנמצא בזכוכית כחלק מהרשת נקרא intermediate.
  • תוסף השובר את רשת הזכוכית נקרא modifier.

קטיונים של נתרן ואשלגן הם network-modifier – אינם קשורים קוולנטית לרשת הטטראדרות היוצרת את הזכוכית אלא קשורים יונית לחמצנים בלתי מגשרים ויכולים לעבור דיפוזיה או לדלוף מהזכוכית (חילוף יונים) לתמיסות.

ישנם יוני חמצן אשר פועלים כגשרים בין יחידות הטטראדרים הנקראים bonding-oxygen. וישנם גם יוני חמצן שאינם משתתפים ביצירת מבנה הרשת ונקראים: אי גישור, non bonding-oxygen.

ישנן 3 פעילויות עיקריות של מסיימי רשת:

  1. שבירת הקשרים A-O-A ויצירת אי גישור.
  2. הגברת התיאום של קטיון וחמצן.
  3. שילוב של שניהם.
  • תוספת Na2O מורידה באופן משמעותי את טמפרטורת ההיתוך ואת הצמיגות של הזכוכית
  • תוספת של Cao עוזרת להקטין את מסיסות הזכוכית במים
  • כאשר היחס חמצן/סיליקון עולה על 2.5-3.0, קשה מאוד לקבל זכוכית ללא שימוש בתנאי הכנה מיוחדים, כגון קירור מהיר.

זכוכית קרמית[עריכת קוד מקור | עריכה]

בזכות עמידות הזכוכית הקרמית לחום, נהוג להשתמש בה כבסיס לכיריים חשמליות

זכוכיות קרמיות מכילות גבישים בניגוד לזכוכית רגילה בעלת מבנה מולקולרי לא מסודר.מה שמייחד זכוכית קרמית הוא מבנה דו פאזי: מיקרו-גבישים שבניהם אזורים אמורפים. הפאזה הגבישית מהווה בין 30% ל 70% מולרי.

השימוש בזכוכית קרמיות החל בשנת 1950 והתגלה על ידי סטוקי (S.D. Stookey)

סטוקי גילה במקרה את הזכוכית הקרמית. הוא השאיר בתנור שפעל בטמפרטורה גבוהה תערובת של זכוכית העשויה מליתיום סילקאט וכסף. בחזרתו, מצא סטוקי חומר קרמי לבן במקום "שלולית" של זכוכית מותכת אותה ציפה לראות. הדבר קרה בגלל שהכסף היווה מרכז נוקלאציה (מרכז גיבוש), וגרם ליצירת מבנה קריסטלי של הזכוכית.

בתחילת דרכם לחומרים אלו מבנה זכוכיתי. לאחר חימום והוספת חומרים שונים, הם הופכים להיות חומרים בעלי תכונות קרמיות. לזכוכית רגילה יש מבנה אמפורי, כלומר יש סדר מקומי אך אין מבנה קריסטלי מסודר, אין תאי יחידה שחוזרים על עצמם, בניגוד לזכוכית קרמית שבה פזורים בתווך האמורפי אזורים בהם האטומים מסודרים במבנה מסודר כלומר יש תאי יחידה שחוזרים על עצמם.

על מנת להכין זכוכית קרמית, יש להתיך את הזכוכית, ולשפוך אם החומר המותך לתוך כלי בצורה הרצויה. קצב הקירור צריך לאפשר צמיחת גבישים. הדרישה לזכוכיות קרמית עולה בשנים האחרונות, בעיקר בשל העובדה שניתן לעבד את החומר בקלות כמו זכוכית רגילה, ויחד עם זאת מתקבל חומר בעל תכונות קרמיות רצויות כמו עמידות לזעזוע תרמי, קשיחות, רגישות לאור ועוד.

יתרון נוסף של הזכוכית הקרמית נעוץ בעובדה שניתן ליצור צורות מגוונות עם תכונות קרמיות מה שלא ניתן לעשות עם חומרים קרמיים אחרים. Owens-Corning Fiberglass (OCF) E-glass היא זכוכית העשויה מתרכובת של קלציום- אלומינו-סיליקאט בתוספת של מגנזיום, בור, ברזל, טיטניום וסודיום אוקסיד. לחומר זה יש עמידות גבוהה לחום ועמידות גבוהה למים.

שיטות ייצור של זכוכית קרמית[עריכת קוד מקור | עריכה]

על מנת ליצור זכוכית קרמית, יש לחמם זכוכית רגילה, לקרר ולחמם שוב. אך טיפול בחום אינו מספיק. כי צריך להוסיף חומר שיוכל לעשות נוקלאציה ובכך לאפשר את תחילת הגידול הגבישי. במטרה להפוך את הזכוכית לזכוכית קרמית בעלת מבנה קריסטלי, קודם כל יש לטפל בחומר בטמפרטורה של כ-1000°C, בין שעה לשעתיים במטרה ליצור זכוכית רגילה.

לאחר מכן לוקחים גולות במסה בטווח של 25-30gr, ושמים על משטח פלטינה. הגולות מחוממות ל- 1500°C במשך 30 דקות, ולאחר 30 דקות מוציאים את הגולות המותכות ומקררים אותן בטמפרטורת החדר. אם יש צורך בהוספת חומרים נוספים לקבלת חומר בעל תכונות רצויות, אז טוחנים את הזכוכית לאבקה, ומוסיפים לה את התוסף הרצוי, ושמים שוב לחימום באותם התנאים לעיל, למשך 30 דקות נוספות. התוסף הוא בדרך כלל מלח. המלחים הנפוצים שמוסיפים על מנת ליצור זכוכית במבנה קריסטלי הם: ליתיום פחמתי Li2CO3, אלומיניום חמצני Al2O3, סידן חמצני CaO וטיטניום אוקסיד TiO2. ניתן לקבל זכוכיות קרמיות עם תכונות שונות בזכות הוספת תוספים שונים וחימום לזמנים שונים. יעילות התוסף נמדדת בהתאם לעובי שכבת הזכוכית הנוצרת- ככל שהשכבה עבה יותר התוסף הוא יותר יעיל. זכוכית ללא תוספים לא יכולה ליצור מבנה קריסטלי מכיוון שאין חומר שיוכל לאפשר את תחילתו של מרכז הגיבוש.

שימושים[עריכת קוד מקור | עריכה]

בזכות תכונותיהן של הזכוכיות הקרמיות ניתן להשתמש בהם בסירי בישול, פלטות לבישול חשמלי, מראות טלסקופיות וחלונות מאובטחים.

קצב נוקלאציה (התגרענות)[עריכת קוד מקור | עריכה]

על מנת שזכוכית תעבור ממצב של מבנה אמפורי למבנה קריסטלני צריך ליצור תהליך נוקלאציה. תהליך זה מתרחש עם חימום הזכוכית, קירור הזכוכית ואז שוב חימום מעל ל-Tg.

קצב הנוקלאציה (התגרענות) תלוי בצמיגות של הזכוכית, באנרגיה החופשית של תהליך הנוקלאציה, בתדירות הויברציה ובטמפרטורה.

N = ω C0 exp-{∆G*/kT}

N – קצב הנוקלאציה

∆G* – האנרגיה החופשית של תהליך הנוקלאציה.

ω – תדירות הויברציה

C0 – צפיפות המולקולות ל-m3

תכונות פיזיקליות של זכוכית[עריכת קוד מקור | עריכה]

תכונות אופטיות[עריכת קוד מקור | עריכה]

תכונות אופטיות של חומר מתארות את תגובת החומר למעבר אור דרכו. כאשר אור פוגע בחומר מסוים הוא יכול להיבלע בו, לחזור ממנו, או לעבור דרכו.

העברת אור מבטאת את יכולת החומר להעביר אור דרכו. תכונה זו כמעט הפוכה להחזרה. בליעת אור מתרחשת כאשר אור פוגע בחומר, והאנרגיה שלו נספגת בחומר באופן חלקי או מלא.

חומר שקוף, בדומה לזכוכית שבשמשת החלון, מעביר כמעט את כל האור הפוגע בו. לכן ניתן לראות דמויות הנמצאות מצדו האחר.

הדרישה לזכוכיות בעלות תכונות אופטיות מסוימות הולכת ועולה בשנים האחרונות. תכונות אופטיות של זכוכית הן תכונות פיזיקליות, אך הן תלויות בהרכב הכימי של החומרים מהם עשויה הזכוכית. מרבית הזכוכיות יכולות להעביר דרכן את האור הנראה. זיהומים בזכוכית כגון נחושת או ברזל מורידים את היכולת של הזכוכית להעביר דרכה אור. גוון ירקרק של זכוכית (שניתן לראותו, למשל, כשמסתכלים בזכוכית מראה או חלון מהצד) נובע מהמצאות יוני ברזל.

בזכות יכולתם של הזכוכית להעביר את האור בתחום הנראה והאינפרא אדום הקרוב דרכן יש לזכוכיות שימושים רבים כגון: שמשות לחלונות, סיב אופטי, שימוש ביצירת קישוטים לבית ונברשות, עדשות למשקפיים, מצלמה ועוד.

לזכוכיות שונות יש מקדמי שבירה שונים (refractive index). מקדם שבירה - מקדם שבירה היא תכונה פיזיקלית של חומר שקוף, המציינת את שינוי הזווית של האור המועבר. מקדם השבירה תלוי בהרכב הכימי של הזכוכית ובמאמצים הפועלים בה.

זכוכית פוטוכרומית – היא זכוכית המתכהה כאשר נחשפת לאור השמש כתוצאה מפרוק גבישים של מלחי כסף באור UV ויצירת כסף מתכתי אטום. כאשר הקרינה נפסקת הגוון הכהה של הזכוכית נעלם כיוון שהכסף שוב מתחמצן לקבלת מלחים שקופים.

זכוכית פוטוכרומית, נהוג להתשמש בה בעדשות משקפיים המתכהות באור השמש

צבע[עריכת קוד מקור | עריכה]

צבע זכוכית תלוי בדברים הבאים:

  1. ביכולת של הזכוכית לבלוע אור.
  2. פיזור אורכי הגל של האור הנראה.
  3. רגישות לאור (photosensitivity).
  4. יכולת פלואורסצנציה.

כל הדברים לעיל מושפעים כתוצאה ממעבר אלקטרונים בשדה חשמלי, מקיומם של יוני מתכות טעונים או ממעבר של פוטונים.

זכוכית צבעונית מקבלים על ידי תוספת מלחים או תחמוצות:

  1. CuO - תחמוצת נחושת - גוון כחול.
  2. FeO- תחמוצת ברזל - גוון ירוק.
  3. Fe2O3 - תחמוצת ברזל - גוון חום.
  4. יון ניקל Ni+2 - כחול סגול או שחור.
  5. יון כרום Cr+3 - ירוק כהה.

שימושי הזכוכית הצבעונית הן בעיקר בתחום האומנות. ישנן זכוכיות השקופות לחלוטין לאור נראה ואטומות לחלוטין לאור אינפרה אדום. וישנן זכוכיות כמו קוורץ, היכולות להעביר גם את האור הנראה וגם את האור האינפרה אדום.

ראו גם[עריכת קוד מקור | עריכה]

לקריאה נוספת[עריכת קוד מקור | עריכה]

  • Prindle WR, Danielson PS, and Malmendier JW. (1991). "Glass Processing', in Engineered Materials Handbook: Ceramics and Glasses, Vol. * ASM International, Materials Park, OH, pp. 377-394
  • Duan, R.G. and Liang, K.M. (1998) "A Study on the crystallization of CaO-Al2O3-SiO2 system glasses". Journal of Materials Processing Technology, vol. 75, iss. 1-3, pp. 235-239

קישורים חיצוניים[עריכת קוד מקור | עריכה]

הערות שוליים[עריכת קוד מקור | עריכה]

  1. ^ AGAZI NEGASH and M. S. SHACKLEY; GEOCHEMICAL PROVENANCE OF OBSIDIAN ARTEFACTS FROM THE MSA SITE OF PORC EPIC, ETHIOPIA; Archaeometry 48, 1 (2006) 1–12
  2. ^ ד"ר יהושע בראנד, כלי זכוכית בספרות התלמוד, בצירוף מחקרים ומאמרים, ירושלים: מוסד הרב קוק, תשל"ח-1978, פרק שלישי, עמ' 16 - 41: "הזכוכית וכלי הזכוכית במקרא".
  3. ^ ד"ר יהושע בראנד, כלי זכוכית בספרות התלמוד, בצירוף מחקרים ומאמרים, ירושלים: מוסד הרב קוק, תשל"ח-1978, פרק ראשון, עמ' 1 - 13: "ראשית הזכוכית".
  4. ^ רש"י שבת פ"א. ד"ה סכוכית.
  5. ^ ‏ברכות לד ע"ב‏.
  6. ^ ראו למשל כאן את כלי הזכוכית של בבתא מהמאה ה-2 לספירה שנמצאו במערת האגרות במדבר יהודה.
  7. ^ Glass composition, glass types
  8. ^ בגדי כבאים עשויים גם קוולר וספקטרה.