|
Na2SiO3
CaSiO3 . 2CO2
ou la chimie du verre
Recherche proposée par Armand PANIER, professeur honoraire aux facultés Notre Dame de Namur, dans le cadre du projet Comenius
"Vitrail et vieilles pierres"
|
QUELQUES RÉFLEXIONS SUR LES VERRES
1. Composition chimique élémentaire des verres ordinaires
Ce sont des Silicates de Calcium (Ca) et de Sodium (Na) qui se trouvent parfois associés à des oxydes d'Aluminium (Al) ou de Potassium ou de Plomb
(Na2SiO3 . Ca Si
O3 . Al2O3)
2. Verres spéciaux
De nombreux verres spéciaux contiennent en outre du Borax (composé du Borc). Ils sont donc des borosilicates (Pyrex - Émaux...)
3. Obtention générale (Aspect chimique)
On mélange du sable blanc (SiO2ou Silice) avec du Calcaire broyé
(CaCO3 - Carbonate de Calcium) et du Na2CO3 (carbonate de Sodium ou Soude Solvay)
Le tout est broyé et fondu à 1800° C. Au cours de cette fusion se produit la réaction chimique de base :
Na2 CO3
+ CaCO3 + 2SiO2 -----> .......
Na2SiO2
soude Solvay + Calcaire + Silice ....... CaSiO3
+
...... 2CO2 (gaz carbonique -effet de serre ! )
4. Aspect physique
Les verres sont des solides non cristallins qui proviennent du refroidissement de la pâte liquide obtenue en 3. Ce refroidissement qui se fait lentement (de 1800 à 1400 ° C) produit un solide dans lequel les "molécules" ont eu leurs mouvements figés avant d'atteindre leurs positions d'équilibre.
Elles demeurent ainsi immobilisées dans le désordre (État amorphe opposé à l'état cristallin); C'est pendant cette lente transformation que la pâte de verre peut être travaillée ("soufflage du verre")
5. Coloration des verres
Les verres colorés sont obtenus en additionnant quelques (%) d'un oxyde d'un métal lourd de transition
oxyde de Cobalt (Bleu) CO
oxyde de Chrome (Vert/ Orange) Cr2O3
oxyde d'or (couleur Rubis /Rouge) Au2O3
oxyde de Cuivre (Vert/ Bleu) CuO
|
|