المكون الرئيسي للزجاج، علم الكيمياء علم يهتم بالعناصر الكيميائية المكونة للمواد في الطبيعة، مثل: المكون الرئيسي للزجاج، وصدأ الحديد، وكل ما هو حولنا من تفاعلات وتغيرات على المواد، وعلم الكيمياء يدرس المكونات التي تنتج المواد وتغير من خواص المواد، مثل: السيليكا المكون الرئيسي للزجاج، نعم السيليكا والموجود في الرمل، هو المكون الرئيسي للزجاج وصدأ الحديد، وهو تفاعل الأكسجين مع الحديد في ظل ظروف معينة، وسندرس في موضوعنا المكون الرئيسي للزجاج، وهو الرمل وما هي العناصر التي تدخل في صناعة الزجاج؟ وخاصةً لما له من استخدامات كثيرة في حياتنا، فلا يخلو أي بيت من الشبابيك أو حتى أواني الطعام الزجاجية.
ما هو المكون الأساسي الذي يدخل في صناعة الزجاج
يمكن لغير المختص في علم الكيمياء أن يقول الرمل هو المكون الرئيسي للزجاج وهي الإجابة صحيحة، ولكن لا يعرف لماذا يعتبر الرمل هو المكون الرئيسي للزجاج؟ وما هو السيليكا؟ وكيف تتم عملية تصنيع الزجاج من الرمل؟ السليكا العنصر الأهم في الرمل، وهو المكون الرئيسي للزجاج، وتتم عملية تصنيع الزجاج من السيلكا أي الرمل تحت ظروف معينة، ويعد زجاج السيليكا من أفضل أنواع الزجاج لما له من قوة تحمل عالية للحرارة، لذلك يدخل في صناعة الأفران والأواني المطبخية وموازين الحرارة، وهذا السبب يعود في أن السيليكا أو الرمل المكون الرئيسي للزجاج، تتعرض لحرارة عالية جداً لتصنيع الزجاج، ويعد زجاج السيلكا الأكثر انتشاراً بين أنواع الزجاج الأخرى كالكريستال وزجاج الصودا.
ما هي مكونات الزجاج
يدخل في صناعة الزجاج الكثير من العناصر، ولكن تبقى النسبة الأكبر في المكون الرئيسي للزجاج هو السيليكا أو الرمل، ومواد وعناصر أخرى مثل الكربونات بأنواعها (الكالسيوم والبوتاسيوم والكبريت، والصوديوم والباريوم واللانثانم والرصاص)، وتضاف لتقلل من نقطة انصهار السيليكا وتصبح قابلة للتطويع والتدوير، ويدخل أيضاً بعض المواد المساعدة واحدة أو أكثر، مثل (أكسيد الزرنيخ وأكيد القصدير وكلوريد الصوديوم وأكسيد الأنتيمون وكبريتات الصوديوم)، وتضاف هذه المواد لاستيعاب الغازات في مصفوفة الزجاج وتقليل حجم الفقاعة في الزجاج المصنع، كما وتدخل أكاسيد أخرى مع المكون الرئيسي للزجاج، والمواد المساعدة والمعدلة كأكاسيد(الألمونيوم والكالسيوم والماغنيسيوم )، كما وأنه يدخل في صناعة الزجاج أكاسيد أخرى، مثل أكسيد الحديد وأكسيد الكوبالت وأكسيد الكروم كمادة ملونة للزجاج، وتساعد في امتصاص الأشعة تحت الحمراء والحرارة، وتدخل هذه الأكاسيد بكميات معينة تناسب حجم الزجاج في التصنيع، ويضاف أكسيد البورون لتقوية هيكل الزجاج وحمايته من الكسر والتوسيع الحراري، وأكسيد السيريوم لامتصاص الأشعة فوق البنفسجية، كما ويدخل أيضا الجير لزيادة صلابة الزجاج ومنع ذوبانه ولزيادة الهيكل الكيميائي، وبهذا نكون قد عرفنا المكون الرئيسي للزجاج الرمل والمواد الأخرى التي تدخل في صناعة الزجاج.
كيفية صناعة الزجاج
هناك طريقتان لتصنيع الزجاج، الطريقة الأولى: طريقة الصقل وهي الطريقة القديمة وهي تقوم على أساس خلط المكون الرئيسي للزجاج مع المواد الأخرى مع بعضها وإذابتها، ثم يقوم العمال بصقل الزجاج وتشكيله، وهذه الطريقة لها عيوبها، حيث أن الزجاج يكون غير خالٍ من الشوائب، وكما أنها تحتاج لأيدي عاملة كثيرة للعمل فيها بالنسبة لحجم سكان العالم، الطريقة الثانية: وهي طريقة تصنيع الزجاج الطافي، وهي تتم باستخدام المكن الذي يعوض عن الأيدي العاملة، وتتم بالخطوات التالية:
- يتم وضع المكون الرئيسي للزجاج والمواد الأخرى بنسب معينة داخل ماكينة ضخمة للتقليب، تعمل على سحق المواد وخلطها مع بعضها.
- وضع نسبة 80% من الخليط و20% من الزجاج المعاد تدويره في أفران كبيرة، ليتم صهرها بدرجة حرارة تصل إلى 1600 درجة مئوية نحصل بعدها على خليط لزج.
- يتم إدخال الخليط في مصافي ليتم تكريره والحصول على أفضل خليط.
- يوضع الزجاج في حوض كبير من الماء لتبريده لدرجة حرارة 1200 درجة مئوية.
- يدخل الخليط بعد تبريده الى أنابيب غير قابلة للانصهار، ليتم ضخه الى حوض من القصدير المذاب يساعد في تبريده، فيطفو الزجاج على السطح لأن كثافته أقل من القصدير، فنحصل على ألواح من الزجاج ويتم وضعه في قوالب ليأخذ الشكل المراد تصنيعه.
أنواع الزجاج واستخداماته
مع مرور الزمن قام الإنسان بتطوير كل ما هو حوله ليناسب استخداماته المتعددة فأصبح بإمكان الإنسان من خلال المكون الرئيسي للزجاج الرمل، من صناعة الكثير من أنواع الزجاج التي نذكر منها ما يلي:
- الزجاج المقسى الذي يستخدم في الهياكل كالدربزينات، لمقاومته الكبيرة للكسر والضغوط العالية، وينتج هذا النوع من الزجاج بعد تسخين الزجاج بعدة طرق كالحمل الحراري والإشعاع والتوصيل، حتى يصل إلى درجة حرارة 700درجة مئوية، ويتم تبريده بشكل مفاجئ بالانفجار الموحد والمتزامن مع الهواء على سطحي الزجاج، وينتج من معدلات تبريد بين السطح وداخل الزجاج خواص فيزيائية جديدة تكسبه الصلابة.
- زجاج البورسيليكات، لونه أصفر أو بني يستخدم في الصناعات الطبية وفي زجاجات حفظ الأدوية.
- الزجاج الخاص، وهو الزجاج الذي يصنع منه الأنابيب الخاصة بالتجارب الكيميائية والمختبرات، لذلك فهو زجاج خاص حيث يصنع بمواصفات وصيغة مناسبة لاستخداماته الكيميائية.
- الزجاج الصلب أو ما يعرف بزجاج الجير، المستخدم في صناعة الأواني المطبخية وأكواب الشرب، وهذا الزجاج ناتج من تبريد الزجاج المنصهر بشكل بطيء إلى أن تصل درجة حرارتها درجة حرارة الغرفة.
وقد تم تصنيع هذه الأنواع من الزجاج، وذلك بعد معرفة خواص المكون الرئيسي للزجاج والمواد الأخرى الكيميائية والفيزيائية التي سهلت الحصول على أنواع عديدة من الزجاج.
ما هو المكون الرئيسي للزجاج من خمسه حروف
المكون الرئيسي للزجاج هو الرمل، هذه الكلمة المكونة من خمسة أحرف تحمل داخلها الكثير من المعاني الجميلة في حياتنا، حيث أن الرمل المكون الرئيسي للزجاج، وبحجمه على سطح الأرض يشكل النسبة الأكبر والأضخم من بين المواد التي تدخل في صناعة الزجاج، وتشكل هذه النسبة أكثر من 70% من المكون الرئيسي للزجاج الرمل، وباقي النسب للمواد الأخرى، لذلك نجد أن السؤال دائماً عن الزجاج وطرح الأسئلة في المسابقات، مثل ما هو المكون الرئيسي للزجاج؟ يكون جوابها الرمل، أو قد يكون جواب بعض المسابقات التي تطرح سؤال ما هو المكون الرئيسي للزجاج؟ هو السليكا، الجواب واحد فالرمل والسليكا واحد ولكن الفرق أن السليكا هو الاسم العلمي للرمل.
رمل السيليكا
المكون الرئيسي للزجاج رمل السليكا، وهو رمل يحتوي على نسبة 99% من السيليكا، وهي حبيبات كبيرة من الكوارتز تحمل مواصفات كيميائية وفيزيائية تجعله يكون المكون الرئيسي للزجاج، حيث أن حبيباته ذات الحجم من مئة إلى خمس مئة ميكرون وبعض الأكاسيد بنسبة صغيرة جعلته المكون الرئيسي للزجاج، ورمل السليكا يعد ثروة من ثروات الطبيعة لاستخدامه في الصناعات المتعددة، وأهمها الزجاج فهو المكون الرئيسي للزجاج ويتواجد رمل السليكا في كثير من المناطق في دول الوطن العربي، ويعد رخيص الثمن مقارنة بثمن بيع المنتجات المتعلقة به.
البحث والتعلم والتقصي عن المكون الرئيسي للزجاج شاسع وممتع، لمن يبحث به ويريد معرفة المزيد، ولمن يختص بعلم الكيمياء، لما به الكثير من العناصر والمواد الطبيعية وخلال بحثنا نتمنى أن نكون قد قدمنا الفائدة وكامل المعرفة عن رمل السليكا وعن الزجاج.