Sản phẩm thủy tinh

Thủy tinh là chất liệu được dùng để chế tạo nhiều vật dụng (sản phẩm thủy tinh) quen thuộc trong cuộc sống của chúng ta, là một chất rắn đồng nhất, có gốc silicát, trong quá trình sản suất người ta thường thêm vào những hóa chất đặc biệt để thu được sản phẩm có đặc tính theo ý muốn.

Ở điều kiện bình thường, thủy tinh là một chất trong suốt, tương đối cứng, thường không phản ứng với các chất hóa học, có thể tạo thành với bề mặt rất nhẵn và trơn.Thủy tinh rất dễ vỡ khi chịu tác động của lực hay nhiệt độ cao. Người ta có thể hạn chế bớt nhược điểm này bằng cách pha trộn thêm một số chất giúp thủy tinh bền chắc hơn.

Thủy tinh được sử dụng rộng rãi trong xây đựng, làm đồ chứa (chai, lọ, cốc, chén, ly, tách v.v) hay vật liệu trang trí.

Sản xuất thủy tinh

Thủy tinh được sản xuất đầu tiên là ở Ai Cập khoảng năm 2000 trước công nguyên, khi đó thủy tinh được sử dụng như là men màu cho nghề gốm và các mặt hàng khác. Trong thế kỷ 1 trước công nguyên kỹ thuật thổi thủy tinh đã phát triển và những thứ trước kia là hiếm và có giá trị đã trở thành bình thường. Trong thời kỳ đế chế La Mã rất nhiều loại hình thủy tinh đã được tạo ra, chủ yếu là các loại bình và chai lọ. Thủy tinh khi đó có màu xanh lá cây vì tạp chất sắt có trong cát được sử dụng để sản xuất nó. Thủy tinh ngày nay nói chung có màu hơi ánh xanh lá cây, sinh ra cũng bởi các tạp chất như vậy.

Cho đến thế kỷ 12 thủy tinh đốm (có nghĩa là thủy tinh với các vết màu (thông thường là kim loại) đã không được sử dụng rộng rãi nữa.

Phương pháp ống xy lanh được phát kiến bởi William J. Blenko trong những năm đầu của thập niên 1900.Ngày nay đã có nhiều cải tiến trong phương pháp thổi thủy tinh

Clip người thợ chế tạo một sản phẩm thủy tinh

Thủy tinh nghệ thuật đôi khi được tạo ra bằng phương pháp khắc axít hay bằng các chất ăn mòn khác (tạo ra hình cần thiết trên bề mặt thủy tinh). Thông thường nó đuyược tạo ra bởi các nghệ nhân sau khi thủy tinh được thổi hay đúc. Trong những năm 1920 phương pháp mới để khắc axít theo khuôn đã được phát kiến, theo đó các tác phẩm nghệ thuật được khắc trực tiếp trên khuôn, vì thế mỗi một lượt đúc đã tạo ra hình ảnh trên bề mặt thủy tinh. Điều này làm giảm chi phí sản xuất và kết hợp với việc sử dụng rộng rãi của các loại thủy tinh màu đã tạo ra các sản phẩm thủy tinh rẻ tiền trong những năm 1930, sau này được biết đến như là thủy tinh thời kỳ suy thoái.

Clip khắc thủy tinh bằng tia laser

Ngày nay, người ta sử dụng đồng (Cu) để sản xuất thủy tinh màu xanh ngọc và sử dụng vàng (Au) để tạo ra thủy tinh có màu hồng ngọc. Trước đó, loại thủy tinh màu xanh do người Ai Cập phát hiện ra cũng từ việc sử dụng hợp chất Cu. Mangan (Mn) được sử dụng chủ yếu để sản xuất thủy tinh màu đỏ tía, trong khi crôm (Cr) được sử dụng để sản xuất thủy tinh có màu xanh đậm. Các loại thủy tinh màu xanh nổi tiếng có được khi sử dụng coban (Co) trong hỗn hợp với kali cacbonat. Tuy nhiên, nguyên tố này sẽ tạo ra màu hồng khi sử dụng trong hỗn hợp boro-silicat, và tạo thành màu xanh khi sử dụng với iođua. Đồ sứ Trung Quốc từ thời nhà Tần đến thời nhà Minh đều được trang trí bằng màu xanh coban.

Một số ứng dụng của thủy tinh

Trong phòng thí nghiệm để làm các thí nghiệm trong hóa học, sinh học, vật lý và nhiều lĩnh vực khác, người ta sử dụng bình thót cổ, ống thử, lăng kính và nhiều dụng cụ thiết bị khác được làm từ thủy tinh. Đối với các ứng dụng này, thủy tinh silicat bo (như Pyrex) thường được sử dụng vì sức bền và hệ số giãn nở nhiệt thấp, tạo cho nó sự chống lại tốt hơn đối với các sốc nhiệt và cho phép đo đạc chính xác hơn khi làm nóng và làm nguội các thiết bị.

Đối với phần lớn các ứng dụng có yêu cầu cao, thủy tinh thạch anh được sử dụng, mặc dù rất khó làm việc với nó. Phần lớn thủy tinh như thế này được sản xuất hàng loạt bằng các công nghệ khác nhau, nhưng đa phần các phòng thí nghiệm lớn cần rất nhiều các loại đồ thủy tinh khác nhau vì thế họ vẫn giữ ống thổi thủy tinh trong văn phòng.

Thủy tinh từ núi lửa, như đá vỏ chai, đã được sử dụng từ lâu để tạo ra các công cụ bằng đá và kỹ thuật đập đá lửa có thể dễ dàng tạo ra với sự phù hợp với thủy tinh sản xuất hàng loạt ngày nay.