Характеристики скла Склоподібний стан[ред. • ред. Код]

Речовини в твердому стані при звичайних температурі і тиску можуть мати кристалічну або аморфну будову. У природі найпоширенішими є кристалічні тверді речовини, для структури яких характерний геометрично строгий порядок розташування частинок (атомів, іонів) в тривимірному просторі. Кристалічний стан є стабільним при звичайних умовах і характеризується найменшою внутрішньою енергією. Тверді кристалічні речовини мають чіткі геометричні форми, певні температури плавлення, у більшості випадків проявляють анізотропію властивостей.

Склоподібний стан речовини є аморфним різновидом твердого стану. Склоподібний стан є метастабільним, тобто характеризується надлишком внутрішньої енергії. Просторове розташування частинок речовини, що знаходиться в склоподібному стані, є неврегульованим, що підтверджується результатами рентгеноструктурних досліджень.

Скло може бути отримане шляхом охолодження розплавів без кристалізації шляхом переохолодження розплавів зі швидкістю, достатньою для запобігання кристалізації. Неорганічні розплави, що здатні утворити склофази, переходять до склоподібного стану при температурах нижчих за температуру склування T_g (при температурах вищих за T_g аморфні речовини перебувають у розплавленому стані).

Скло може бути отримане також шляхом аморфізації кристалічних речовин, наприклад бомбардуванням пучком іонів, або при осадженні парів на охолоджувані підкладки.

Гігієнічні характеристики[ред. • ред. Код]

Скло не виділяє шкідливих речовин, не має запаху, забезпечує тривале зберігання продуктів, добре миється та дезінфікується, легко утилізується, має добрі декоративні можливості. Крім того скляна промисловість забезпечена найбагатшими сировинними ресурсами.

Природні властивості скла та його аморфність наділяють цей матеріал крихкістю, але в той же самий час відсутність кристалічної ґратки надає унікальну можливість використати скло в медицині.

Скло надзвичайно стійке до різноманітних реагентів (за винятком плавикової кислоти), а також до дій атмосферних явищ. Дуже високі санітарно-гігієнічні властивості скла дають можливість використовувати його не тільки для приготування їжі, але й для довготермінового зберігання продуктів — соління, маринади, компоти, варення, джеми, прянощі тощо. Закорковані у скляних пляшках вина зберігаються багато років, навіть століття, не втрачаючи своїх властивостей. Парфуми ж виготовляють виключно у скляному посуді, бо скло нейтральне хімічно й енергетично, що дає можливість зберегти повний букет ароматів, закладений виробником, а нам — скористатися вишуканим парфумом без будь-яких сторонніх домішок. До речі, знайдені археологами пахощі в скляних пляшечках також зберегли свої властивості, не зважаючи на тисячоліття проведені здебільшого під землею. Скляний посуд використовується багаторазово, адже він добре миється, його можна мити як рідкими, так і абразивними мийними засобами, обробляти парою, кип'ятити (дотримуючись обережності) для повного винищення бактерій і будь-яких небажаних запахів

Скло — це твердий прозорий матеріал. Найпоширенішим є силікатне скло, основний компонент якого — оксид силіцію (ІV) Si0₂.

Сировиною для виробництва звичайного скла є сода Na₂C0₃, вапняк СаС0₃ і пісок Si0₂. Усі складові частини очищають, змішують і сплавляють за температури близько 1400 °С. Відбуваються такі реакції (спрощено):

Na₂C0₃ + Si0₂ = Na₂Si0₃ + C0₂↑  СаС0₃ + SiO₂ = CaSi0₃ + С0₂↑

Фактично до складу скла входять силікати натрію і кальцію, а також надлишок Si0₂. Тому склад звичайного віконного скла можна подати такою спрощеною формулою: Na₂0 • СаО • 6Si0₂.

Змінюючи склад шихти, додаючи різні добавки, одержують скло з наперед заданими властивостями. Так, якщо замість соди Na₂C0₃ взяти поташ К₂С0₃, то можна добути високоякісне тугоплавке скло, з якого виготовляють хімічний посуд. А якщо взяти поташ К₂С0_3, кремнезем Si0₂ і оксид плюмбуму(ІІ) РЬО, то утвориться кришталь.

Особливий вид скла — кварцове скло. Воно являє собою склоподібну форму чистого кремнезему Si0₂. Таке скло зовсім не чутливе до різких коливань температури, воно має цінні оптичні властивості (пропускає ультрафіолетові промені).

Скло широко використовують майже у всіх галузях промисловості та в побуті. З нього виготовляють труби, тару, лабораторний посуд, деталі оптичних приладів, художні вироби, побутовий посуд. На основі скла виготовляють скловолокно, яке застосовують для пошиття спецодягу, а також склопластики, зокрема склотекстоліт. Цей склопластик — чудовий будівельний матеріал (міцний, не гниє, легко обробляється). Склотекстоліт використовують як конструкційний матеріал у машинобудуванні, а в електроніці — як ізолятор. На основі скла створюють мікрокристалічні матеріали — ситали. Вони дуже міцні, хімічно й термічно стійкі, а тому використовуються для виготовлення апаратури для хімічних виробництв, деталей машин і механізмів, труб, електроізоляторів тощо. Сучасна промисловість виробляє спеціальне скло, стійке проти дії радіоактивного випромінювання.