Il processo di fabbricazione del vetro può essere fatto risalire al 3500 aC, quando la ceramica era rivestita con uno smalto superficiale di vetro. Sebbene ci siano molte varianti moderne sul processo di produzione del vetro per usi industriali e scientifici, il vetro tradizionale utilizzato per realizzare finestre, contenitori per alimenti e bevande e forme ornamentali è ancora realizzato con gli stessi tre ingredienti utilizzati nei tempi antichi. Si tratta di sabbia, bicarbonato di sodio a base di alcali indicato come “carbone di sodio” e calce da calcare. Questi tre ingredienti principali vengono fusi insieme in una fornace a una temperatura di circa 2,500° Fahrenheit (1,371° Celsius), dopo di che possono essere aggiunti diversi ingredienti minori per alterare il colore o la brillantezza del vetro. Viene quindi raffreddato a diverse centinaia di gradi in modo che possa essere modellato soffiando, premendo o aspirando in tubi, ciotole, specchi, finestre e altro.
L’introduzione del carbonato di sodio nel processo di produzione del vetro è stato scoperto presto come un modo per abbassare il punto di fusione iniziale da un picco di circa 4,100° Fahrenheit (2,200° Celsius) a 2,700° Fahrenheit (1,482° Celsius). Il carbonato di sodio, tuttavia, rende il vetro un po’ solubile in acqua, quindi è stata aggiunta calce dal calcare per evitare ciò e altre sostanze chimiche come l’ossido di alluminio vengono ora sostituite dalla calce in quanto offrono una maggiore stabilità chimica. Il vetro soda-calcico rappresenta ancora il 90% di tutto il vetro prodotto.
Quando il vetro viene raffreddato, diventa più facile modellarlo, ma deve essere continuamente riscaldato durante il processo di fabbricazione del vetro per aggiungergli forza ed evitare la frantumazione. Questa procedura è nota come ricottura. Viene inoltre impiegato un ulteriore processo di tempra per irrobustire il vetro riscaldandolo e poi raffreddandolo improvvisamente con getti di aria fredda.
Il metodo di formatura più comune nel processo di lavorazione del vetro nell’antichità consisteva nel soffiare aria in una palla di vetro fuso all’estremità di un lungo tubo cavo, che i romani perfezionarono per realizzare bellissimi vasi e ciotole. La fabbricazione del vetro float, inventata nel 1959 da un’azienda britannica, è il più grande metodo di produzione attuale effettuato versando il vetro fuso in un serbatoio con stagno fuso sulla superficie. Il vetro galleggia sopra la latta e si forma in fogli estremamente lisci che possono poi essere tagliati a forma di finestra. La dolomite è spesso inclusa nella produzione di lastre di vetro a livelli inferiori allo 0.1% per mantenere la qualità incolore del vetro. Disegnare un flusso di vetro fuso attorno all’interno di un cilindro di metallo mentre ruota e l’aria viene pompata all’interno, è un altro processo di produzione del vetro frequente utilizzato per realizzare una vasta gamma di tubi di vetro per lampadine, tubi a vuoto e articoli in vetro utilizzati nei laboratori.
Altri tipi di vetro specializzato includono il vetro al piombo, che contiene almeno il 20% di ossido di piombo ed è brillante quando tagliato e sfaccettato. I prodotti in vetro resistenti al calore utilizzati nelle ciotole da cucina e negli articoli da laboratorio sono realizzati aggiungendo il 5% di ossido borico o composti di alluminosilicato. I prodotti in vetro colorato sono realizzati aggiungendo solfuri di ferro per i colori marrone e ambra, cromato di ferro per le tonalità del verde e bianco cobalto per le tonalità del blu. Il vetro soffiato naturale ha un colore dal rosso all’arancione senza bisogno di additivi chimici.