الزجاج ومكوناته
من الغريب ، كما يبدو لأول وهلة ، أن الزجاج في حقيقته سائل سميك أو لزج لدرجة أنه أصبح جامدا لا يسيل كغيره من السوائل . ولا يمكن اعتبار الزجاج مادة صلبة ، وذلك لأن جزيئاته ليست مرتبة في نظام معين كما هو الحال في الجوامد ، وإنما تنتشر عشوائيا في أنحائه كانتشار الجزيئات في سائل نمطي مثل الماء .. فالزجاج إذا مادة لا متبلورة ، أي مادة لا شكل لها لأن جزيئاته ليست موزعة تبعا لنظام معين . وإذا كسر جامد متبلور ، فان الحرف المكسور يتكون من عدد كبير أو صغير من حروف مسطحة للبلورات ، ويبدو الحرف المكسور خشنا حبيبيا ، أما إذا كسر الزجاج فإن السطح المكسور يكون ناعما تماما ومقوسا في أغلب الأحيان . ومع أن الزجاج سائل ، إلا أنه سائل "فوق مبرد" ، أي أن لديه ميلا للتبلور . وقد تتبلور قطعة من الزجاج إذا بلغ بها القدم قرونا طويلة ، وبذلك تصبح لا زجاجية ومعتمة وهشة جدا ، وقد لا يتبلور الزجاج أبدا في درجات الحرارة العادية ، ولكن سرعة التبلور تزداد إذا سخن إلى قرب نقطة الانصهار ، وأحيانا يفقد الزجاج زجاجيته إذا شكل وهو في الحالة نصف المنصهرة . ولتفادي هذا الاحتمال ، يجب التحكم في الدرجة التي يجري عندها تشكيل الزجاج .
الزجاج في حياتنا اليومية :
هناك أنواع عديدة من الزجاج تستخدم على نطاق واسع ، كما أن هناك طرق كثيرة لتصنيعه . وأنواع الزجاج العادي هي كما يلي :
- الزجاج الصودي : وهو زجاج رخيص يستخدم في زجاج النوافذ وفي الأدوات الزجاجية التي نستعملها في حياتنا اليومية . - زجاج البوروسيليكات : وفيه يحل حامض البوريك أو البوراكس محل الحجر الجيري المستخدم في الزجاج الصودي ، وتوجد السيليكا في هذا النوع بنسبة أعلى منها في معظم أنواع الزجاج الأذكي الفاظك . - الزجاج الرصاصي : إذا مزج أكسيد الرصاص مع السيليكا والرمل والبوتاسيوم ، نتج زجاج ثقيل لامع ذو درجة انكسار عالية . ويستخدم هذا النوع في الزجاج الصخري وفي الأكواب الجيدة ، وفي زجاج الزينة والعدسات ، ويعرف هذا الزجاج بالزجاج الصواني ، وهو اصطلاح فضفاض ينطبق على كل الزجاج عديم اللون مهما كانت مواده الخام . - الزجاج البصري : يندرج هذا الزجاج تحت مجموعة الزجاج الرصاصي ، ولو أن أنواعا من الزجاج البصري تصنع من الزجاج الصودي الجيري . ويستخدم الزجاج البصري في عدسات الأجهزة البصرية مثل " الميكروسكوب " والمقراب " التلسكوب " ومقياس الطيف وما إليها من الأجهزة العلمية . وقد يحتوي الزجاج البصري على مواد مختارة تصل أحيانا إلى ثلاثين نوعا ، يراعى في اختيارها أن تكسب الزجاج خواص بصرية معينة . ويصنع الزجاج البصري بعناية فائقة للتأكد من خلوه من الفقاقيع وغير ذلك من العيوب التي قد تفسد الرؤية .
طرق التشكيل :
- النفخ : وهذه هي أقدم الطرق في معاملة الزجاج ، ولا تزال طريقة النفخ بالفم في أنابيب هي الطريقة المستخدمة حتى الآن في تشكيل بعض أنواع الزجاج . ولكن الآلات تستخدم حاليا في إنتاج الزجاجات والمصابيح الكهربائية وما شابه ذلك ، آليا بأعداد وفيرة ، وذلك في قوالب ذات أشكال ملائمة . - الكبس : تجهز الأواني الزجاجية المضغوطة وما يماثلها بضغط الزجاج المنصهر في ماكينات كابسة . - الصب والسحب : وهذه هي الطريقة المستخدمة في صناعة التماثيل الزجاجية وألواح الزجاج التي تجدها في نوافذك تصنع بسحب الزجاج المنصهر رأسيا من فوهة الفرن . ولإنتاج الزجاج السلكي تغرس شبكة سلكية في اللوح نصف المنصهر أثناء عملية السحب . - الزجاج المسطح : ويعرف تجاريا بالزجاج المسطح اللامع ، فيسحب الشريط من الزجاج أفقيا بين أسطوانات تبرد الماء وتفصلها مسافة هي التي تحدد سمك الزجاج ، ثم يصنفر ويلمع وقد تجري عليه عملية تطييع أو سقي لإعطاء لوح الزجاج متانة إضافية ولمنع تطايره على شكل شظايا حادة .
اعداد : قاسم غياث الحاج قاسم
من الغريب ، كما يبدو لأول وهلة ، أن الزجاج في حقيقته سائل سميك أو لزج لدرجة أنه أصبح جامدا لا يسيل كغيره من السوائل . ولا يمكن اعتبار الزجاج مادة صلبة ، وذلك لأن جزيئاته ليست مرتبة في نظام معين كما هو الحال في الجوامد ، وإنما تنتشر عشوائيا في أنحائه كانتشار الجزيئات في سائل نمطي مثل الماء .. فالزجاج إذا مادة لا متبلورة ، أي مادة لا شكل لها لأن جزيئاته ليست موزعة تبعا لنظام معين . وإذا كسر جامد متبلور ، فان الحرف المكسور يتكون من عدد كبير أو صغير من حروف مسطحة للبلورات ، ويبدو الحرف المكسور خشنا حبيبيا ، أما إذا كسر الزجاج فإن السطح المكسور يكون ناعما تماما ومقوسا في أغلب الأحيان . ومع أن الزجاج سائل ، إلا أنه سائل "فوق مبرد" ، أي أن لديه ميلا للتبلور . وقد تتبلور قطعة من الزجاج إذا بلغ بها القدم قرونا طويلة ، وبذلك تصبح لا زجاجية ومعتمة وهشة جدا ، وقد لا يتبلور الزجاج أبدا في درجات الحرارة العادية ، ولكن سرعة التبلور تزداد إذا سخن إلى قرب نقطة الانصهار ، وأحيانا يفقد الزجاج زجاجيته إذا شكل وهو في الحالة نصف المنصهرة . ولتفادي هذا الاحتمال ، يجب التحكم في الدرجة التي يجري عندها تشكيل الزجاج .
الزجاج في حياتنا اليومية :
هناك أنواع عديدة من الزجاج تستخدم على نطاق واسع ، كما أن هناك طرق كثيرة لتصنيعه . وأنواع الزجاج العادي هي كما يلي :
- الزجاج الصودي : وهو زجاج رخيص يستخدم في زجاج النوافذ وفي الأدوات الزجاجية التي نستعملها في حياتنا اليومية . - زجاج البوروسيليكات : وفيه يحل حامض البوريك أو البوراكس محل الحجر الجيري المستخدم في الزجاج الصودي ، وتوجد السيليكا في هذا النوع بنسبة أعلى منها في معظم أنواع الزجاج الأذكي الفاظك . - الزجاج الرصاصي : إذا مزج أكسيد الرصاص مع السيليكا والرمل والبوتاسيوم ، نتج زجاج ثقيل لامع ذو درجة انكسار عالية . ويستخدم هذا النوع في الزجاج الصخري وفي الأكواب الجيدة ، وفي زجاج الزينة والعدسات ، ويعرف هذا الزجاج بالزجاج الصواني ، وهو اصطلاح فضفاض ينطبق على كل الزجاج عديم اللون مهما كانت مواده الخام . - الزجاج البصري : يندرج هذا الزجاج تحت مجموعة الزجاج الرصاصي ، ولو أن أنواعا من الزجاج البصري تصنع من الزجاج الصودي الجيري . ويستخدم الزجاج البصري في عدسات الأجهزة البصرية مثل " الميكروسكوب " والمقراب " التلسكوب " ومقياس الطيف وما إليها من الأجهزة العلمية . وقد يحتوي الزجاج البصري على مواد مختارة تصل أحيانا إلى ثلاثين نوعا ، يراعى في اختيارها أن تكسب الزجاج خواص بصرية معينة . ويصنع الزجاج البصري بعناية فائقة للتأكد من خلوه من الفقاقيع وغير ذلك من العيوب التي قد تفسد الرؤية .
طرق التشكيل :
- النفخ : وهذه هي أقدم الطرق في معاملة الزجاج ، ولا تزال طريقة النفخ بالفم في أنابيب هي الطريقة المستخدمة حتى الآن في تشكيل بعض أنواع الزجاج . ولكن الآلات تستخدم حاليا في إنتاج الزجاجات والمصابيح الكهربائية وما شابه ذلك ، آليا بأعداد وفيرة ، وذلك في قوالب ذات أشكال ملائمة . - الكبس : تجهز الأواني الزجاجية المضغوطة وما يماثلها بضغط الزجاج المنصهر في ماكينات كابسة . - الصب والسحب : وهذه هي الطريقة المستخدمة في صناعة التماثيل الزجاجية وألواح الزجاج التي تجدها في نوافذك تصنع بسحب الزجاج المنصهر رأسيا من فوهة الفرن . ولإنتاج الزجاج السلكي تغرس شبكة سلكية في اللوح نصف المنصهر أثناء عملية السحب . - الزجاج المسطح : ويعرف تجاريا بالزجاج المسطح اللامع ، فيسحب الشريط من الزجاج أفقيا بين أسطوانات تبرد الماء وتفصلها مسافة هي التي تحدد سمك الزجاج ، ثم يصنفر ويلمع وقد تجري عليه عملية تطييع أو سقي لإعطاء لوح الزجاج متانة إضافية ولمنع تطايره على شكل شظايا حادة .
اعداد : قاسم غياث الحاج قاسم
