شیشه کریستال

شیشه سرب که معمولاً بلور نامیده می شود ، انواع شیشه ای است که در آن سرب جایگزین کلسیم یک شیشه معمولی پتاس می شود. شیشه سرب معمولاً ۱۸-۴۰٪ (از نظر وزنی) اکسید سرب (II) (PbO) دارد ، در حالی که کریستال سرب مدرن ، که به دلیل منبع اصلی سیلیس از لحاظ تاریخی به عنوان شیشه سنگ چخماق نیز شناخته می شود ، حاوی حداقل ۲۴٪ PbO است. شیشه سرب به دلیل شفافیت اغلب برای مصارف گوناگون مطلوب است.

اصطلاح بلور سرب ، از نظر فنی ، اصطلاح دقیقی برای توصیف شیشه سرب نیست ، زیرا یک جامد آمورف است ، شیشه فاقد ساختار بلوری است. استفاده از اصطلاح بلور سرب به دلایل تاریخی و تجاری همچنان محبوب است. برای توصیف بلور سنگ تقلید شده توسط شیشه سازان مورانو ، از واژه ونیزی cristallo حفظ شده است. این کنوانسیون نامگذاری تا به امروز برای توصیف ظروف تزئینی حفظ شده است.

ظروف کریستال سرب قبلاً برای ذخیره و سرو نوشیدنی استفاده می شد ، اما به دلیل خطرات سرب برای سلامتی ، این امر نادر بوده است. یک ماده جایگزین شیشه کریستال شدکه در آن به جای اکسید سرب از اکسید باریم ، اکسید روی یا اکسید پتاسیم استفاده می شود. کریستال بدون سرب دارای ضریب شکست مشابهی برای کریستال سرب است ،اما سبک تر است و قدرت پراکندگی کمتری دارد

در اتحادیه اروپا ، برچسب گذاری محصولات “کریستال” با دستورالعمل ۶۹/۴۹۳ / EEC شورای تنظیم می شود ، که بسته به ترکیب شیمیایی و خواص مواد ، چهار دسته را تعریف می کند. فقط از محصولات شیشه ای حاوی حداقل ۲۴٪ اکسید سرب می توان به عنوان “بلور سرب” نام برد. محصولات با اکسید سرب کمتر ، یا محصولات شیشه ای با سایر اکسیدهای فلزی که به جای اکسید سرب استفاده می شود ، باید دارای برچسب “بلورین” یا “شیشه کریستال” باشد.

مشخصات

افزودن اکسید سرب به شیشه ضریب شکست آن را بالا می برد و دمای کار و گرانروی آن را کاهش می دهد. خصوصیات نوری جذاب شیشه سرب از محتوای بالای سرب فلزات سنگین ناشی می شود. تعداد بالای اتمی سرب نیز چگالی مواد را افزایش می دهد ، زیرا سرب دارای وزن اتمی بسیار زیاد ۲۰۷٫۲ در مقابل ۴۰٫۸۰  برای کلسیوم است.

چگالی شیشه نوشابه ۲٫۴ گرم در سانتی متر مکعب (۳۹ گرم در متر مکعب) یا کمتر است ، در حالی که بلور سربی معمولی دارای تراکم حدود ۳٫۱ گرم در سانتی متر مکعب (۵۱ گرم در اینچ) و شیشه سرب بالا می تواند بیش از ۴٫۰ گرم در گرم باشد cm3 (66 گرم در اینچ) یا حتی تا ۵٫۹ گرم در سانتی متر مکعب (۹۷ گرم در اینچ).

درخشش کریستال سرب به ضریب شکست بالای ناشی از محتوای سرب متکی است. شیشه معمولی دارای ضریب شکست ۱٫۵n= است ، در حالی که با افزودن سرب ، دامنه ای تا ۱٫۷ تولید می شود  یا ۱٫۸٫ این ضریب شکست افزایش یافته نیز با افزایش پراکندگی ارتباط دارد ،

که درجه ای را که یک محیط نور را به طیف های جز component خود جدا می کند اندازه می گیرد ، مانند منشور.

تکنیک های برش کریستال با بهره گیری از این خصوصیات ، در هنگام بازتاب نور و انتقال نور از طریق جسم ، درخشان و درخشان ایجاد می کنند. ضریب شکست بالا برای ساخت لنز مفید است ، زیرا یک فاصله کانونی مشخص را می توان با یک لنز نازک تر به دست آورد. با این حال،اگر قرار است آکروماتیک باشد ، پراکندگی باید توسط سایر اجزای سیستم لنز اصلاح شود.

افزودن اکسید سرب به شیشه پتاس نیز ویسکوزیته آن را کاهش می دهد و مایعات بیشتری نسبت به شیشه نوشابه معمولی بالاتر از دمای نرم شدن (حدود ۶۰۰ درجه سانتیگراد یا ۱۱۱۲ درجه فارنهایت) ، با نقطه کار ۸۰۰ درجه سانتیگراد (۱۴۷۰ درجه فارنهایت) ایجاد می کند. ویسکوزیته شیشه با درجه حرارت کاملاً متفاوت است ،اما شیشه سرب تقریباً ۱۰۰ برابر کمتر از شیشه های نوشابه معمولی در محدوده دمای کار است (تا ۱۱۰۰ درجه سانتیگراد یا ۲۰۱۰ درجه فارنهایت).

تاریخچه شیشه کریستال

سرب ممکن است به عنوان یک ماده تشکیل دهنده ذوب اولیه به شیشه وارد شود یا به شیشه بدون سرب یا فرهای ساخته شده اضافه شود. اکسید سرب مورد استفاده در شیشه سرب را می توان از منابع مختلفی بدست آورد. در اروپا ، گالنا ، سولفید سرب ، به طور گسترده در دسترس بود که می تواند برای تولید سرب فلزی ذوب شود

در دوره قرون وسطی فلز سرب را می توان از طریق بازیافت از مکانهای متروکه رومی و لوله کشی ، حتی از سقف کلیساها بدست آورد. سرب فلزی به مقدار کم برای جام کوبی نقره تقاضا شد ، و از تفاله فلزی حاصل می توان مستقیماً توسط شیشه سازان استفاده کرد. سرب برای لعاب سرامیک سرامیک نیز استفاده می شد. این وابستگی متقابل مواد ، رابطه نزدیک کاری بین سفالگران ، شیشه سازان و فلزکاران را نشان می دهد.