El vidrio

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  • Publicado : 26 de octubre de 2010
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Introducción
Tradicionalmente se ha considerado que la materia podía presentarse bajo tres formas: la sólida, la líquida y la gaseosa. Nuevos medios de investigación de su estructura íntima -particularmente durante el siglo XX- han puesto al descubierto otras formas o estados en los que la materia puede presentarse. Por ejemplo el estado mesomorfo (una forma líquida con sus fases esmécticas,nemáticas y colestéricas), el estado de plasma (o estado plasmático, propio de gases ionizados a muy altas temperaturas) o el estado vítreo, entre otros.
Los cuerpos en estado vítreo se caracterizan por presentar un aspecto sólido con cierta dureza y rigidez y que ante esfuerzos externos moderados se deforman de manera generalmente elástica. Sin embargo, al igual que los líquidos, estos cuerpos sonópticamente isótropos, transparentes a la mayor parte del espectro electromagnético de radiación visible. Cuando se estudia su estructura interna a través de medios como la difracción de rayos X, da lugar a bandas de difracción difusas similares a las de los líquidos. Si se calientan, su viscosidad va disminuyendo paulatinamente –como la mayor parte de los líquidos- hasta alcanzar valores quepermiten su deformación bajo la acción de la gravedad, y por ejemplo tomar la forma del recipiente que los contiene como verdaderos líquidos. No obstante, no presentan un punto claramente marcado de transición entre el estado sólido y el líquido o "punto de fusión".

El vidrio
El vidrio es un material duro, frágil, transparente y amorfo que se usa para hacer ventanas, lentes, botellas y una granvariedad de productos, se fabrica a partir de una mezcla compleja de compuestos vitrificantes, como sílice (obtenida a partir de arena, pedernal o cuarzo.), fundentes, como los álcalis, y estabilizantes, como la cal.

Composición y propiedades
La sílice se funde a temperaturas muy elevadas para formar vidrio. Como éste tiene un elevado punto de fusión y sufre poca contracción y dilatación con loscambios de temperatura, es adecuado para aparatos de laboratorio y objetos sometidos a choques térmicos (deformaciones debidas a cambios bruscos de temperatura), como los espejos de los telescopios. El vidrio es un mal conductor del calor y la electricidad, por lo que resulta práctico para el aislamiento térmico y eléctrico. En la mayoría de los vidrios, la sílice se combina con otras materiasprimas en distintas proporciones. Los fundentes alcalinos, por lo general carbonato de sodio o potasio, disminuyen el punto de fusión y la viscosidad de la sílice. La piedra caliza o la dolomita (carbonato de calcio y magnesio) actúan como estabilizante. Otros ingredientes, como el plomo o el bórax, proporcionan al vidrio determinadas propiedades físicas.
Las impurezas en las materias primas afectanal color del vidrio. Para obtener una sustancia clara e incolora, los fabricantes añaden manganeso con el fin de eliminar los efectos de pequeñas cantidades de hierro que producen tonos verdes y pardos. El cristal puede colorearse disolviendo en él óxidos metálicos, sulfuros o seleniuros. Otros colorantes se dispersan en forma de partículas microscópicas.
El tintado de los vidrios, tansignificativo en la arquitectura de los últimos 50 años, se realiza de forma muy sencilla, únicamente hay que adicionar óxidos metálicos a la composición de la masa. Los vidrios verdes se obtienen reponiendo los óxidos de hierro eliminados durante el proceso primario de obtención del vidrio. Los vidrios bronceados se logran añadiendo selenio. La gama de grises se logra variando las proporciones de óxidos decobalto, níquel, selenio y añadiéndoles óxido de hierro.
En México comercialmente se ofrecen cuatro colores básicos: gris, bronce, verde azulado. El uso de vidrios de color disminuye la radiación solar ya que los óxidos metálicos dan al vidrio un coeficiente mayor de absorción. En este tipo de vidrios puede presentarse la rotura por choque térmico si el vidrio no está templado.
Entre los...
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