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Vidrio

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Trabajos Prácticos
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1) ¿Qué es el vidrio y cómo se obtiene?.
2) ¿Cómo se obtienen los vidrios incoloros?.
3) Propiedades del vidrio.
4) Elaboración del vidrio común: etapas.
5) ¿Qué tipos de hornos se emplean y para qué tipos de vidrios?.
6) Manufactura del vidrio: proceso manual, proceso mecánico.
7) Variedades comerciales del vidrio.
8) Comercio del vidrio: plantas productoras y principales países productores.
 
1) El vidrio común es un producto artificial obtenido por fusión de arena o
cuarzo, carbonato de sodio anhidro (soda solvay) y caliza.
 
2) Para obtener vidrios incoloros se emplean materias primas de muy buena
calidad, es decir, exentas de hierro. La presencia de este metal o de algunos
de sus compuestos, presente preferentemente como impureza de la caliza,
comunican al vidrio obtenido un color amarillento a verde, según la
proporción en que estén presentes.
 
3) Se caracteriza por su trasparencia y por carecer de un punto de fusión
determinado.
 A medida que aumenta su temperatura el vidrio se hace más blando. Es
distinto, pues, al hielo o a los metales, por ejemplo, que se mantienen sólidos
mientras no se llega a una temperatura determinada (punto de fusión), a la
cual pasan al estado líquido. En el vidrio común la fluidificación total se
logra a los 1400 ºC, aproximadamente.
 El vidrio no es atacado por los ácidos con excepción de ácido fluorhídrico.
Tampoco lo atacan los álcalis en solución, pero secos y en caliente (proceso
llamado fusión), forman silicatos solubles.
 El vidrio es mal conductor del calor y la electricidad. Un vidrio de buena
calidad debe resistir la acción de los agentes atmosféricos, del agua y del
dióxido de carbono y no sufrir modificaciones por la acción de los vapores de
ácido clorhídrico concentrado durante 24 horas.
 Las propiedades de los vidrios varían conforme a su composición química.
 
4) Para la elaboración del vidrio común se siguen las siguientes etapas:
a) Mezcla de la materia prima
 Los componentes del vidrio se mezclan mecánicamente en las proporciones
adecuadas, y por lo general se añade una cierta proporción de vidrio roto
obtenida de mercadería defectuosa de la misma fábrica. Esta mezcla
constituye una carga, la que se pasa por un separador magnético (para separar
alambres, clavos, etc.), con la que se alimenta los hornos donde se obtiene el
vidrio fundido.
 Existen dos tipos de hornos: los hornos para crisoles y los hornos de cubeta u
hornos tanques.
b) Obtención del vidrio fundido
 Se realiza en dos etapas sucesivas llamadas fusión y refinado o afinado. En
la primera las materias funden y se combinan produciendo una masa que
contiene mucho gas en su interior (dióxido de carbono).
 La temperatura es alrededor de 1300 ºC y las reacciones que ocurren no
pueden afirmarse exactamente.
 En la etapa de refinación o afinación los gases contenidos se desprenden del
vidrio fundido (la temperatura es aproximadamente de 1400 ºC) y los
silicatos producidos se unen formando un silicato doble sódico-cálcico, que
es el vidrio común.
c) Manufactura del vidrio
 La manufactura del vidrio depende de si éste se elabora:
1) manualmente (a caña);
2) mecánicamente (por alimentadores o prensado).
 
5) Los hornos para crisoles se emplean cuando se quiere obtener vidrio en
poca cantidad y para una aplicación determinada (artículos de mesa, de
química, de óptica, etc.). Los crisoles empleados pueden ser: abiertos o
cerrados.
 Los hornos de cubeta se emplean para elaborar grandes piezas de vidrio
(vidrio para botellas, ventanas, etc.).
 
6) Para el proceso manual se emplea la caña de vidriero, que consiste en una
caña larga que el operario sumerge en el crisol o en el horno donde se
encuentra el vidrio fundido y de donde la retira con un trozo de masa de
vidrio adherida (denominada "posta"). En estas condiciones sopla por el otro
extremo de la caña hueca obteniendo la formación de una bola de vidrio y
luego gira constantemente la caña colocando la masa de vidrio dentro de
moldes especiales (generalmente de hierro) con lo que se logra darle una
forma exterior determinada.
 El soplado a mano se emplea para la obtención de placas muy pequeñas
(cubreobjetos de microscopios) o en la elaboración de objetos finos (copas,
jarras, etc.).
 El proceso mecánico es el que se utiliza para la obtención de los vidrios de
ventanas o en la fabricación de botellas o envases. Puede ser por uso de
alimentadores o bien por prensado.
 En el proceso por alimentadores el vidrio fundido cae, en gotas de peso y
temperatura debidamente regulados, en el interior de un molde de la máquina
la que, automáticamente, realiza todos los pasos del proceso manual.
 El método por prensado consiste en introducir un molde macho en una
matriz que contiene el vidrio fundido.
 Después de cualquier método de trabajo, debe enfriarse el vidrio lentamente
hasta la temperatura ambiente (operación denominada templado) con lo que
se obtiene un vidrio más resistente al choque y a la flexión y que, además, se
divide en fragmentos si se rompe.
 Esta operación se realiza colocando los objetos obtenidos dentro de un largo
túnel, caliente en ese extremo a unos 1000 ºC, donde circulan lentamente de
forma tal que al salir por el otro extremo se encuentran a la temperatura
ambiente.
 
7) a) Vidrios opacos. Comprende el vidrio opalescente, que se obtiene
agregando arsénico blanco, y fosfato tricálcico, y el vidrio blanco opaco u
opal, semitraslúcido, del cual hay muchas variedades y que se obtiene
añadiendo feldespato y un fluoruro como criolita, fluosilicato de sodio, etc., o
bien con un exceso de fosfato tricálcico.
 Se utiliza en iluminación eléctrica.
b) Vidrios de seguridad. Son llamados también vidrios inastillables, porque al
romperse no se separan en fragmentos cortantes. Se obtienen adhiriendo entre
sí dos o más hojas de vidrio con una capa interna de celuloide o resinas
sintéticas elásticas que mantienen los fragmentos en caso de rotura. Este
vidrio tiene tendencia a perder su trasparencia y colorearse en amarillos,
debido al pasaje de los rayos ultravioleta del sol. Se emplea en automóviles,
ventanas, etcétera.
c) Vidrios armados. Son vidrios empleados para permitir el paso de los rayos
ultravioleta. No deben contener óxido férrico, por lo que las materias primas
deben ser de muy buena calidad. Esto es debido a que el óxido férrico anula,
prácticamente, esta propiedad del vidrio. Generalmente para permitir que los
rayos ultravioleta pasen más fácilmente a través del vidrio, se agregan
sustancias especiales (llamadas borosilicatos).
 
8) La industria del vidrio plano en la Argentina, con más de tres décadas de
experiencia, ostenta un sólido nivel de producción y calidad, hasta el punto
que abastece las necesidades internas del país en casi un 95 por ciento. Las
últimas estimaciones de esa producción, correspondientes al año 1972,
indican que fue de 14550000 metros cuadrados sobre los totales de 1971. La
primera planta productora de vidrio plano en el país se remonta a 1938.
Ubicada en Lavallol, provincia de Buenos Aires, Vidrierías Argentinas S.A. -
VASA- cuenta hoy con 50000 metros cubiertos de instalaciones.
 Los porcentajes de importación de vidrio plano trasparente cayeron del 10,1
en 1966 al 5,1 por ciento en 1971. Los principales países abastecedores son:
Inglaterra (a través de la empresa Pilkington), Francia y Bélgica (por medio
de Saint-Gobent). En menor escala figura Estados Unidos. Pero cabe
consignar que la abrumadora mayoría de estas importaciones consiste en
cristal.
 Las exportaciones argentinas de vidrio trasparente alcanzaron en 1971 a
244939 metros cuadrados; en el renglón laminados, fueron de 126464 metros
cuadrados. Los países que mayores volúmenes recibieron de la Argentina son
el Paraguay y Bolivia. Pero recientemente se ha producido un auge de las
exportaciones de vidrio de nuestro país al Brasil, como consecuencia de un
acuerdo comercial.