Historia del vidrio
Su primer uso se remonta a tiempos muy antiguos, se usaba para objetos de bisutería. Añadiéndole diversos minerales durante el fundido se obtenían cuentas de diferentes colores. En la Antigua Roma se inventó el soplado, técnica que permitió la elaboración de recipientes e, incluso, de láminas para ventanas. Sin embargo, la técnica era tan primitiva que las láminas de buena calidad sólo podían ser de pequeño tamaño. En la Edad Media fue ampliamente usado para las vidrieras de las catedrales.
La industria del vidrio experimentó un cambio espectacular a partir del primer cuarto del siglo XIX, gracias al abaratamiento de la producción de la sosa comercial. Este abaratamiento se debió originalmente al método ideado por el químico francés Nicolás Leblanc a finales del siglo XVIII. Desde entonces empezaron a fabricarse vidrios de gran calidad para instrumentos ópticos. También pudo popularizarse su uso, de modo que proliferaron objetos de uso corriente como botellas, vasos, espejos y otros utensilios, con la consiguiente mejoría en la calidad de vida.
Posteriormente, la técnica de fabricación mediante el flotado en piscinas de estaño ha permitido abaratar la producción de planchas de vidrio plano para la construcción, incrementándose sobremanera el uso de este material en las construcciones a partir del último cuarto del siglo XX.
También se emplea en telecomunicaciones (fibra óptica) y como material para utensilios de laboratorio, por ser muy poco reactivo.
Usos
Con la adición de ciertas cantidades de otros elementos, los silicatos sódicos adquieren propiedades que se asemejan a los de la sílice vítrea y por lo tanto pueden sustituirla de manera económica en muchas de sus aplicaciones.
Si bien la elaboración del vidrio se realiza en hornos para vidrio en los que, en razón de su productividad, se alcanzan temperaturas lo más altas posible económicamente (1500 a 1600 ºC), dicha temperatura debe reducirse posteriormente para obtener viscosidades entre los 1000 y 5000 poises aproximadamente, que hacen posible el moldeado del vidrio para darle formas variadas, según su aplicación:
- Vidrio plano:
Hasta inicios de la década de los años 60 el vidrio plano se fabricaba mediante los procedimientos Fourcault(desde 1904), Libbey-Owens (desde 1917), Pittsburg (desde 1925), o Laminación -sin pulir o con pulido posterior (luna pulida)-. Todos estos procedimientos fueron sustituidos por el llamado vidrio flotado patentado por Pilkington Bros. en los años 50, mucho más económico y con una calidad de acabado superior. Este vidrio plano producido en grandes planchas (de hasta 6 m x 3,5 m), en espesores que van desde 2 mm hasta 25 mm es a su vez materia prima para diferentes manufacturas:
º Vidrios de acristalamiento en construcciones:
Acristalamientos sencillos, vidrio aislante y vidrios con tratamientos de superficie para darles diferentes capacidades de absorción y reflexión de la luz. Todos ellos, a su vez, pueden ser templados, con lo que se aumenta su resistencia mecánica, o superpuestos en diferentes capas mediante polímeros adecuados (vidrio laminado).
A estos dos últimos se les denomina como vidrios de seguridad debido a sus propiedades.
º Vidrios para acristalamiento de vehículos.
º Vidrio decorativo (mesas, espejos, etc.).
º Vidrio hueco:
Se denomina así al vidrio moldeado con formas tales que permiten contener productos. Estas formas se suelen clasificar en:
º Botellas:
La forma permite contener líquidos en general. Presentan un orificio (boca) para su llenado y vaciado de diámetro más estrecho que el diámetro del envase para facilitar su cerrado hermético. Se usan para la distribución de productos líquidos, fundamentalmente en la industria alimentaria.
º Tarros:
Son envases análogos a las botellas, pero su boca es de un diámetro cercano al del cuerpo del tarro. Se utilizan para el envasado y distribución de productos semisólidos o pastosos, de difícil llenado y vaciado. El cerrado hermético de la boca se efectúa mediante sistemas especiales o tapaderas que aseguran el ajuste entre la tapa y la boca del tarro, generalmente fabricados con un compuesto de láminas de metal o materiales plásticos.
º Frascos:
Envases dedicados a la industria farmacéutica y perfumería. En el primer caso, se someten a un tratamiento de la superficie interior del envase para hacerlos más resistentes al posible ataque y contaminación del contenido (caso de sueros o perfusiones). En el segundo caso, suelen presentar formas artísticas diseñadas para este tipo de productos.
º Otras aplicaciones artísticas o decorativas
Fabricación del vidrio
El vidrio se fabrica a partir de una mezcla compleja de compuestos vitrificantes, como sílice; fundentes, como los álcalis; y estabilizantes, como la cal. Estas materias primas se cargan en el horno de cubeta (de producción continua) por medio de una tolva.
El horno se calienta con quemadores de gas o petróleo. La llama debe alcanzar una temperatura muy elevada y por eso el aire de combustión se calienta en unos recuperadores construidos con ladrillos refractarios antes de que llegue a los quemadores. El horno tiene dos recuperadores cuyas funciones cambian alternadamente: uno se calienta por contacto con los gases ardientes mientras que el otro proporciona el calor acumulado al aire de combustión.
La mezcla se funde (zona de fusión) a unos 1500 °C y avanza hacia la zona de enfriamiento, donde tiene lugar el recocido.
En el otro extremo del horno se alcanza una temperatura de 1200 a 1800 °C. Al vidrio así obtenido se le da forma por laminación, mediante moldes (por ejemplo de arena) o por otro método.
