Quali sono le diverse materie prime per il vetro?

Le materie prime per il vetro variano a seconda del tipo specifico di vetro, ma alcune sono fondamentali per la maggior parte degli sforzi di fabbricazione del vetro, e una in particolare si trova in quasi tutti i tipi di vetro normale. Mentre un materiale viene utilizzato come componente principale di quasi tutti i tipi di vetro, molti altri materiali vengono aggiunti per vari motivi come la creazione di un vetro con una caratteristica particolare o per abbassare il costo o la difficoltà del processo di fabbricazione. Indipendentemente dal tipo di vetro e dai suoi componenti, tutti i materiali vengono ridotti in polvere fine prima di essere trasformati in vetro.

La silice, o biossido di silicio (SiO2) come è noto, è il componente principale della maggior parte dei tipi di vetro. La silice pura viene utilizzata per produrre un tipo di vetro chiamato vetro al quarzo fuso perché la sabbia di quarzo è la fonte della maggior parte della silice. Questo tipo di vetro è piuttosto costoso da realizzare poiché richiede temperature molto elevate per fondere e vetrificare la silice. Viene utilizzato principalmente per contenitori in vetro da laboratorio e speciali che richiedono una tolleranza alla temperatura molto elevata e resistenza all’espansione o alla contrazione a causa delle variazioni di temperatura.

Il tipo di vetro più comune è chiamato vetro sodocalcico con circa il 90% del vetro prodotto nel mondo essendo di questo tipo. Il vetro soda-calcico utilizza la silice come componente principale, ma alla silice vengono aggiunti carbonato di sodio e ossidi di alluminio, magnesio e calcio con questi additivi che tipicamente costituiscono il 25-30% del vetro in peso. Queste aggiunte abbassano la temperatura alla quale le miscele fondono e vetrificano, diventando vetro.

Il vetro al piombo è un altro tipo comune. Utilizzando una delle materie prime più comuni per il vetro, questo tipo di vetro viene prodotto sostituendo alcuni o tutti gli ossidi utilizzati nella soda-calce e in altri tipi di vetro comuni con l’ossido di piombo. Ciò si traduce in un vetro denso e molto chiaro con una migliore dispersione della luce e riflessione che è apprezzato per la sua qualità e viene utilizzato in stoviglie raffinate e oggetti d’arte.

Altre materie prime per il vetro possono essere aggiunte alla base della silice e possono influenzare le proprietà fisiche e chimiche del vetro. Questi materiali tendono ad essere ossidi metallici come bario, cerio, ferro e lantanio, tra gli altri. L’ossido di cerio, ad esempio, conferisce al vetro proprietà di assorbimento dell’ultravioletto (UV). L’ossido di boro produce un vetro molto duro e resistente al calore come quello commercializzato con il marchio Pyrex. Anche il rottame, che è vetro riciclato, viene spesso utilizzato come materia prima.

Alcuni additivi chiamati agenti chiarificanti vengono spesso aggiunti al vetro per ridurre la dimensione e la frequenza delle bolle nel vetro. A tale scopo vengono utilizzati sale da tavola comune, solfato di sodio e vari composti di ossido e idrossido. Alcuni tipi di vetro speciale contengono materiali come fluoro e vari ossidi metallici e fosfati, in particolare quelli di metalli alcalini come calcio, litio e potassio.