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.
תוכן עניינים |
[עריכה] היסטוריה
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[1], מצביע על מונחים נוספים במקרא, שלדעתו פירושם זכוכית, כגון: "חול"[2]; "חלונות אטומות"[3]; "משרפות מים"[4]; "מים"[5]; "יקר"[6]; "יקרות"[7], "קפאון"[7]; "כלי חמדה"[8]; "אבני אש"[9]; "אבני אקדח"[10]; ו"אבני קדש"[11]. בנוסף, הביטויים: "עבודה קשה"[12] ו"דוּד"[13], מדברים לדעתו על עבודה בתעשיית הזכוכית בתקופה זו.
בשאלת מקור הזכוכית, האם בפניקיה, מצרים או בארם נהרים, סבור בראנד, כי ראשית הזכוכית היא דווקא בארם נהרים ולא בפניקיה, 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.[14]
בלשון חז"ל נקראה הזכוכית גם "סכוכית" (תוספתא מסכת שבת), מכיוון שסוכין בה, כלומר רואים דרכה[15]. בימי חז"ל הייתה הזכוכית יקרה מאד מפני שהיה קשה מאד לזככה וליצר זכוכית שקופה או 'זכוכית לבנה' בלשון חז"ל. הגמרא [16] מספרת שכוס מזכוכית לבנה הייתה שווה 400 זוז.
בתקופה הקלאסית כלי אוכל מזכוכית היו נפוצים מאוד[17] 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.
[עריכה] סוגי זכוכית
הזכוכית הנפוצה ביותר בשימוש נקראת Soda-Lime glass עשויה מצורן דו-חמצני (SiO2), אותה תרכובת הכימית מהווה את 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 הטיפול בזכוכית מוסיפים מספר חומרים כמו פחמת הנתרן ("סודה לכביסה" - סודיום קרבונט: Na2CO3). תוספות אלו מורידות 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). למען הדיוק יש לציין כי התוצאה היא חלון משוריין ולא זכוכית משוריינת. בעת הפגיעה החלון מתרסק ונהרס, אך שומר על עמידתו בפני מספר מוגדר של פגיעות. בעולם נהוג דירוג של רמות איום, כאשר 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 (פיבר-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[18]
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.
[עריכה] קישורים חיצוניים
| מיזמי קרן ויקימדיה |
|---|
- בלדד השוחי, איך עושים זכוכית?, באתר נענע 10
- זכוכית, באנציקלופדיה ynet
- מבוא לאספנות זכוכית עתיקה באתר קולקט
- אורלי פיישטר; בועז גטניו, הזכוכית : שקופה, צבעונית ומתנפחת. הספרייה הווירטואלית של מט"ח
- ביתן הזכוכית במוזיאון ארץ ישראל בתל אביב
- פיטר גוין, מתכת שהיא זכוכית. מדע- עיתון מדעי לכל
[עריכה] הערות שוליים
- ^ 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".
- ^ בפסוק: "עַמִּים הַר יִקְרָאוּ שָׁם יִזְבְּחוּ זִבְחֵי צֶדֶק כִּי שֶׁפַע יַמִּים יִינָקוּ וּשְׂפוּנֵי טְמוּנֵי חוֹל", ספר דברים, פרק ל"ג, פסוק י"ט.
- ^ בפסוק: "וְחַלֹּנוֹת אֲטֻמוֹת אֶל הַתָּאִים וְאֶל אֵלֵיהֵמָה לִפְנִימָה לַשַּׁעַר סָבִיב סָבִיב וְכֵן לָאֵלַמּוֹת וְחַלּוֹנוֹת סָבִיב סָבִיב לִפְנִימָה וְאֶל אַיִל תִּמֹרִים", ספר יחזקאל, פרק מ', פסוק ט"ז.
- ^ בפסוק: "וַיִּתְּנֵם יְהוָה בְּיַד יִשְׂרָאֵל וַיַּכּוּם וַיִּרְדְּפוּם עַד צִידוֹן רַבָּה וְעַד מִשְׂרְפוֹת מַיִם וְעַד בִּקְעַת מִצְפֶּה מִזְרָחָה וַיַּכֻּם עַד בִּלְתִּי הִשְׁאִיר לָהֶם שָׂרִיד", ספר יהושע, פרק י"א, פסוק ח'.
- ^ בפסוק: "כִּקְדֹחַ אֵשׁ הֲמָסִים מַיִם תִּבְעֶה אֵשׁ לְהוֹדִיעַ שִׁמְךָ לְצָרֶיךָ מִפָּנֶיךָ גּוֹיִם יִרְגָּזוּ", ספר ישעיה, פרק ס"ד, פסוק א'.
- ^ בפסוק: "יֵשׁ זָהָב וְרָב פְּנִינִים וּכְלִי יְקָר שִׂפְתֵי דָעַת", ספר משלי, פרק כ', פסוק ט"ו; ובפסוק: "כִּי רְשָׁעִים יֹאבֵדוּ וְאֹיְבֵי יְהוָה כִּיקַר כָּרִים כָּלוּ בֶעָשָׁן כָּלוּ", ספר תהילים, פרק ל"ז, פסוק כ'.
- ^ 7.0 7.1 בפסוק: "וְהָיָה בַּיּוֹם הַהוּא לֹא יִהְיֶה אוֹר יְקָרוֹת יקפאון [וְקִפָּאוֹן]", ספר זכריה, פרק י"ד, פסוק ו'.
- ^ בפסוק: "הֵילִילוּ הָרֹעִים וְזַעֲקוּ וְהִתְפַּלְּשׁוּ אַדִּירֵי הַצֹּאן כִּי מָלְאוּ יְמֵיכֶם לִטְבוֹחַ וּתְפוֹצוֹתִיכֶם וּנְפַלְתֶּם כִּכְלִי חֶמְדָּה, ספר ירמיהו, פרק כ"ה, פסוק ל"ד.
- ^ בפסוק: "אַתְּ כְּרוּב מִמְשַׁח הַסּוֹכֵךְ וּנְתַתִּיךָ בְּהַר קֹדֶשׁ אֱלֹהִים הָיִיתָ בְּתוֹךְ אַבְנֵי אֵשׁ הִתְהַלָּכְתָּ", ספר יחזקאל, פרק כ"ח, פסוק י"ד.
- ^ בפסוק: "וְשַׂמְתִּי כַּדְכֹד שִׁמְשֹׁתַיִךְ וּשְׁעָרַיִךְ לְאַבְנֵי אֶקְדָּח וְכָל גְּבוּלֵךְ לְאַבְנֵי חֵפֶץ", ספר ישעיה, פרק נ"ד, פסוק י"ב.
- ^ בפסוק: "אֵיכָה יוּעַם זָהָב יִשְׁנֶא הַכֶּתֶם הַטּוֹב תִּשְׁתַּפֵּכְנָה אַבְנֵי קֹדֶשׁ בְּרֹאשׁ כָּל חוּצוֹת", מגילת איכה, פרק ד', פסוק א'.
- ^ בפסוק: "וַיְמָרְרוּ אֶת חַיֵּיהֶם בַּעֲבֹדָה קָשָׁה בְּחֹמֶר וּבִלְבֵנִים וּבְכָל עֲבֹדָה בַּשָּׂדֶה אֵת כָּל עֲבֹדָתָם אֲשֶׁר עָבְדוּ בָהֶם בְּפָרֶךְ", ספר שמות, פרק א', פסוק י"ד.
- ^ בפסוק: "הֲסִירוֹתִי מִסֵּבֶל שִׁכְמוֹ כַּפָּיו מִדּוּד תַּעֲבֹרְנָה", ספר תהילים, פרק פ"א, פסוק ז'.
- ^ 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".
- ^ רש"י שבת פ"א. ד"ה סכוכית.
- ^ ברכות לד ע"ב.
- ^ ראו למשל כאן את כלי הזכוכית של בבתא מהמאה ה-2 לספירה שנמצאו במערת האגרות במדבר יהודה.
- ^ בגדי כבאים עשויים גם קוולר וספקטרה.
