Estado vítreo: características, exemplos e propriedades

O estado vítreo ocorre em corpos submetidos a uma rápida ordem molecular para tomar posições definidas, geralmente devido ao resfriamento rápido. Esses corpos têm uma aparência sólida com um certo grau de dureza e rigidez, embora no caso de forças externas eles geralmente sejam deformados de maneira elástica.

O vidro, que não deve ser confundido com o vidro, é usado na fabricação de janelas, lentes, garrafas, etc. Em geral, tem muitas aplicações, tanto na vida doméstica quanto em pesquisa e tecnologia; daí a sua importância e a importância de conhecer suas propriedades e características.

Estado vítreo: características, exemplos e propriedades 1

Por outro lado, é importante entender que existem diferentes tipos de vidro, naturais e artificiais. Quanto ao último, diferentes tipos de vidro frequentemente respondem a diferentes necessidades.

Portanto, é possível obter óculos que atendam a certas propriedades para cobrir determinadas necessidades tecnológicas ou industriais.

Caracteristicas

Em relação às suas características ópticas, esses corpos vítreos são isotrópicos (ou seja, suas propriedades físicas não dependem da direção) e transparentes contra a maior parte da radiação visível, da mesma forma que os líquidos.

O estado vítreo é geralmente considerado como outro estado da matéria além dos três estados comumente conhecidos, como líquido, gás e sólido, ou novos que foram descobertos nas últimas décadas, como plasma ou condensado de Bose. Einstein

No entanto, alguns pesquisadores entendem que o estado vítreo é o resultado de um líquido sub-resfriado ou líquido com uma viscosidade tão alta que acaba dando a ele uma aparência sólida sem realmente ser assim.

Para esses pesquisadores, o estado vítreo não seria um novo estado da matéria, mas uma maneira diferente pela qual o estado líquido é apresentado.

Por fim, o que parece bastante certo é que os corpos vítreos não mostram um arranjo interno específico, ao contrário do que acontece com os sólidos cristalinos.

No entanto, também é verdade que em muitas ocasiões o que é chamado de desordem ordenada é apreciado. Existem certos grupos ordenados que são organizados espacialmente total ou parcialmente aleatoriamente.

Estado vítreo: características, exemplos e propriedades 2

Tipos de vidro

Como afirmado anteriormente, o vidro pode ter uma origem natural ou artificial. Um exemplo de corpo vítreo de origem natural é a obsidiana, criada pelo calor presente no interior dos vulcões.

Por outro lado, ambas as substâncias de origem orgânica e as inorgânicas são capazes de adquirir o estado vítreo. Algumas dessas substâncias são:

– Diferentes elementos químicos, como Se, Si, Pt-Pd, Au-Si, Cu-Au.

– Vários óxidos tais como SiO 2 , P 2 O 5 , B 2 O 3 e determinadas as suas combinações.

– Diferentes compostos químicos, como GeSe 2 , As 2 S 3 , P 2 S 3 , PbCl 2 , BeF 2 , AgI.

– Polímeros orgânicos, como poliamidas, glicóis, polietilenos ou poliestirenos e açúcares, entre outros.

Exemplos

Entre os óculos mais comuns que podem ser encontrados, deve-se notar o seguinte:

Sílica vítrea

A sílica é um óxido de silício, dentre os quais, em geral, o mais conhecido é o quartzo. Em geral, a sílica é um componente fundamental do vidro.

Estado vítreo: características, exemplos e propriedades 3

No caso do quartzo, um vidro de quartzo pode ser obtido aquecendo-o até o ponto de fusão (que é de 1723 ° C) e depois resfriando-o rapidamente.

O vidro de quartzo tem excelente resistência ao choque térmico e pode ser banhado em água quando está quente. No entanto, sua alta temperatura de fusão e sua viscosidade dificultam o trabalho com ele.

Este vidro de quartzo é aplicado tanto em pesquisas científicas quanto em muitas aplicações domésticas.

Vidros de silicato de sódio

Sua fabricação se deve ao fato de oferecer propriedades semelhantes às do vidro de quartzo, embora os vidros de silicato de sódio sejam muito mais baratos, pois não é necessário fabricá-los em temperaturas tão altas quanto no caso dos vidros de quartzo.

Estado vítreo: características, exemplos e propriedades 1

Além do sódio, no processo de fabricação outros metais alcalino-terrosos são adicionados para fornecer ao vidro certas propriedades particulares, como resistência mecânica, não reatividade contra agentes químicos à temperatura ambiente (especialmente água), entre outros.

Da mesma forma, com a adição desses elementos, também se busca preservar a transparência contra a luz.

Propriedades do vidro

Em geral, as propriedades do vidro estão relacionadas tanto à natureza, quanto às matérias-primas utilizadas em sua produção e à composição química do produto final obtido.

A composição química é geralmente expressa como porcentagens em massa dos óxidos mais estáveis ​​à temperatura ambiente dos elementos químicos que a compõem.

De qualquer forma, algumas propriedades gerais do vidro são que ele não perde suas propriedades ópticas ao longo do tempo, que são facilmente maleáveis ​​quando estão no processo de fundição, que sua cor depende dos materiais adicionados a ele no processo de fusão e que são facilmente reciclável

O vidro tem a capacidade de refletir, refratar e transmitir luz, graças às suas propriedades ópticas, sem dispersá-lo. O vidro comum possui um índice de refração de 1,5, que pode ser modificado com diferentes aditivos.

Da mesma forma, o vidro comum é resistente à corrosão e sua resistência à tração é de 7 megapascal. Além disso, a cor do vidro pode ser modificada adicionando diferentes aditivos.

Reciclagem de vidro

Uma vantagem importante do vidro sobre outros materiais é a facilidade de reciclagem e a capacidade ilimitada de reciclagem, uma vez que não há limite para o número de vezes que o mesmo material vítreo pode ser reciclado.

Além disso, na fabricação de vidro reciclado, a economia de energia é da ordem de 30% em relação ao custo de energia de sua fabricação a partir de matérias-primas. Essa economia de energia, juntamente com a economia de matérias-primas, também significa uma economia econômica significativa.

Referências

  1. Vidro (sd). Na Wikipedia Recuperado em 24 de abril de 2018, em es.wikipedia.org.
  2. Amorfo sólido (sd). Na Wikipedia Recuperado em 24 de abril de 2018, em es.wikipedia.org.
  3. Vidro (sd). Na Wikipedia Recuperado em 24 de abril de 2018, em en.wikipedia.org.
  4. Elliot, SR (1984).Física de Materiais Amorfos . Longman group ltd.
  5. A estrutura do vidro determina átomo por átomo.Eu experimentei docet . 24 de abril de 2018. Acessado em 1 de fevereiro de 2016.
  6. Turnbull, “Sob quais condições um copo pode ser formado?”, Contemporary Physics 10: 473-488 (1969)

Deixe um comentário

Este site usa cookies para lhe proporcionar a melhor experiência de usuário. política de cookies, clique no link para obter mais informações.

ACEPTAR
Aviso de cookies