Was sind die verschiedenen Rohstoffe für Glas?

Die Rohmaterialien für Glas variieren je nach Glasart, aber einige sind der Schlüssel zu den meisten Glasherstellungsbemühungen, und einer findet sich insbesondere in fast jeder Art von normalem Glas. Während ein Material als Hauptbestandteil fast aller Glasarten verwendet wird, werden viele andere Materialien aus verschiedenen Gründen hinzugefügt, beispielsweise um ein Glas mit einer bestimmten Eigenschaft zu erzeugen oder um die Kosten oder die Schwierigkeit des Herstellungsprozesses zu senken. Unabhängig von der Glasart und ihren Bestandteilen werden alle Materialien zu einem feinen Pulver verarbeitet, bevor sie zu Glas verarbeitet werden.

Siliziumdioxid, oder auch Siliziumdioxid (SiO2) genannt, ist der Hauptbestandteil der meisten Glasarten. Reines Siliziumdioxid wird verwendet, um eine Art von Glas namens Quarzglas herzustellen, da Quarzsand die Quelle für das meiste Siliziumdioxid ist. Diese Art von Glas ist ziemlich teuer in der Herstellung, da es sehr hohe Temperaturen erfordert, um das Siliziumdioxid zu schmelzen und zu verglasen. Es wird hauptsächlich für Laborglas und Spezialbehälter verwendet, die eine sehr hohe Temperaturtoleranz und Beständigkeit gegen Ausdehnung oder Kontraktion aufgrund von Temperaturänderungen erfordern.

Die gebräuchlichste Glasart wird Natron-Kalk-Glas genannt, wobei etwa 90% des weltweit produzierten Glases dieser Art entspricht. Natron-Kalk-Glas verwendet Siliziumdioxid als seinen Hauptbestandteil, aber Natriumcarbonat und Oxide von Aluminium, Magnesium und Calcium werden dem Siliziumdioxid zugesetzt, wobei diese Additive typischerweise 25-30 Gew.-% des Glases ausmachen. Diese Zusätze senken die Temperatur, bei der die Mischungen schmelzen und verglasen und zu Glas werden.

Bleiglas ist eine weitere häufige Art. Unter Verwendung eines der zweithäufigsten Rohstoffe für Glas wird diese Art von Glas hergestellt, indem einige oder alle der in Natronkalk und anderen gängigen Glasarten verwendeten Oxide durch Bleioxid ersetzt werden. Das Ergebnis ist ein dichtes, sehr klares Glas mit verbesserter Lichtstreuung und -reflexion, das für seine Qualität geschätzt wird und in edlem Geschirr und Kunstgegenständen verwendet wird.

Andere Rohstoffe für Glas können der Basis von Siliziumdioxid zugesetzt werden und können die physikalischen und chemischen Eigenschaften des Glases beeinflussen. Diese Materialien sind in der Regel Metalloxide wie unter anderem Barium, Cer, Eisen und Lanthan. Ceroxid verleiht Glas beispielsweise Ultraviolett-(UV)-Absorptionseigenschaften. Boroxid macht sehr hartes, hitzebeständiges Glas, wie es unter der Marke Pyrex vertrieben wird. Auch Scherben, bei denen es sich um recyceltes Glas handelt, wird häufig als Rohstoff verwendet.

Bestimmte Zusatzstoffe, sogenannte Schönungsmittel, werden Glas häufig zugesetzt, um die Größe und Häufigkeit von Blasen im Glas zu reduzieren. Dazu werden Kochsalz, Natriumsulfat und verschiedene Oxid- und Hydroxidverbindungen verwendet. Einige Arten von Spezialglas enthalten Materialien wie Fluor und verschiedene Metalloxide und Phosphate, insbesondere solche von Alkalimetallen wie Calcium, Lithium und Kalium.