¿Cuáles son las diferentes materias primas para el vidrio?

Las materias primas para el vidrio varían según el tipo específico de vidrio, pero algunas son clave para la mayoría de los esfuerzos de fabricación de vidrio, y una en particular se encuentra en casi todos los tipos de vidrio normal. Si bien un material se utiliza como componente principal de casi todos los tipos de vidrio, se agregan muchos otros materiales por diversas razones, como crear un vidrio con una característica particular o para reducir el costo o la dificultad del proceso de fabricación. Independientemente del tipo de vidrio y sus componentes, todos los materiales se convierten en un polvo fino antes de convertirse en vidrio.

La sílice, o dióxido de silicio (SiO2) como se le conoce, es el componente principal de la mayoría de los tipos de vidrio. La sílice pura se utiliza para fabricar un tipo de vidrio llamado vidrio de cuarzo fundido porque la arena de cuarzo es la fuente de la mayor parte de la sílice. Este tipo de vidrio es bastante caro de fabricar ya que requiere temperaturas muy altas para fundir y vitrificar la sílice. Se utiliza principalmente para vidrio de laboratorio y recipientes especiales que requieren tolerancia a temperaturas muy altas y resistencia a la expansión o contracción debido a cambios de temperatura.

El tipo de vidrio más común se llama vidrio de cal sodada y aproximadamente el 90% del vidrio producido en el mundo es de este tipo. El vidrio de cal sodada utiliza sílice como su componente principal, pero se añaden carbonato de sodio y óxidos de aluminio, magnesio y calcio a la sílice con estos aditivos que comprenden típicamente el 25-30% del vidrio en peso. Estas adiciones reducen la temperatura a la que las mezclas se funden y vitrifican, convirtiéndose en vidrio.

El vidrio de plomo es otro tipo común. Utilizando una de las siguientes materias primas más comunes para el vidrio, este tipo de vidrio se fabrica reemplazando algunos o todos los óxidos utilizados en la cal sodada y otros tipos de vidrio comunes con óxido de plomo. Esto da como resultado un vidrio denso y muy claro con una mejor dispersión y reflexión de la luz que es apreciado por su calidad y se utiliza en vajillas finas y objetos de arte.

Se pueden agregar otras materias primas para vidrio a la base de sílice y pueden afectar las propiedades físicas y químicas del vidrio. Estos materiales suelen ser óxidos metálicos como bario, cerio, hierro y lantano, entre otros. El óxido de cerio, por ejemplo, confiere al vidrio propiedades de absorción ultravioleta (UV). El óxido de boro produce un vidrio muy duro y resistente al calor como el que se comercializa con la marca Pyrex. El cullet, que es vidrio reciclado, también se utiliza a menudo como materia prima.

Ciertos aditivos llamados agentes clarificantes se agregan a menudo al vidrio para reducir el tamaño y la frecuencia de las burbujas en el vidrio. La sal común de mesa, el sulfato de sodio y varios compuestos de óxidos e hidróxidos se utilizan para este propósito. Algunos tipos de vidrio especial contienen materiales como flúor y varios óxidos y fosfatos metálicos, en particular los de metales alcalinos como calcio, litio y potasio.