Preparação do vidro

Para conseguir um produto refinado na sua estrutura e transparência é necessária toda uma série de processos intermédios. Antes de tudo, há que escolher com cuidado os componentes da mistura e seguir com atenção as mudanças de temperatura. Pode ainda haver necessidade de usar descolorantes ou, ao contrário, corantes.

O ponto de fusão, ou seja, a temperatura à qual a mistura passa do estado sólido ao líquido muito viscoso, varia entre os 1300º e os 1500º C, embora por vezes possa ser superior. Na Antiguidade, devido à impossibilidade de atingir essas temperaturas com os combustíveis conhecidos, apenas se conseguia uma fusão parcial a cerca de 1000ºC. Por isso, algumas impurezas da pasta vítrea não se fundiam, como também não se conseguia eliminar completamente as bolhas de ar presentes na pasta, obtendo-se um vidro menos transparente.

Uma vez realizada a fusão, a mistura adquire gradualmente consistência sólida mediante um processo de lento arrefecimento, tomando o seu aspecto característico de material sólido transparente. O processo de arrefecimento tem de ser lento para impedir a cristalização dos silicatos presentes na mistura, o que originaria uma diminuição sensível da transparência do vidro, tornando-se opaco e sujeito a quebrar-se ou a escamar com facilidade.

MATÉRIAS-PRIMAS EMPREGUES NO FABRICO

Sílica

É um corpo composto de silício e oxigénio, muito abundante no estado livre, pois que a areia, a pederneira ou sílex, o quartzo, o cristal de rocha, a opala e a ágata não são outra coisa senão sílica. Combinada com certos metais, como o potássio, sódio, cálcio, ferro, alumínio, etc., forma os silicatos, que entram na constituição dos granitos, das argilas e outras espécies de rochas.

A melhor sílica conhecida para o fabrico do vidro é a da Boémia, a seguir vêm as de Fontainebleau, Champagne e Namours, em França. Em Portugal, as areias mais empregadas são as de Coina e Vale maceira, e o quartzo da Beira Alta, Crestuma e Vermoil.

A sílica a usar na composição deve ser isenta o mais possível de ferro. Para os vidros finos emprega-se o quartzo calcinado e pulverizado ou moído. Para os vidros comuns usam-se areias menos finas e, para os vidros ordinários podem empregar-se lavas vulcânicas e rochas felspáticas.

Ácido bórico

Por vezes substitui-se na composição, uma pequena quantidade de ácido silícico por ácido bórico, a fim de aumentar a fusibilidade da massa, dando ao vidro grande brilho e evitando a desvitrificação.

Potassa

É a combinação do metal potássio com o ácido carbónico, formando o carbonato de potássio ou potassa do comércio, corpo sólido branco, agregado em cristais e que se pode obter das cinzas das plantas, madeira e, nomeadamente, dos resíduos provenientes da preparação de açúcar de beterraba.

A melhor potassa para o fabrico de vidro é a potassa perlássa, ou seja, um salino totalmente isento de matéria orgânica e de cor acinzentada. As potassas para vidro não devem conter, quanto possível, soda, porque esta base cora os vidros de verde, o que os torna de menos valor.

Soda

Antigamente, preparava-se soda natural pela incineração de plantas marítimas, tais como a sálsola ou barrilheira. Porém, hoje obtém-se a soda artificial por processos químicos.

Cal

É a combinação do metal cálcio com o oxigénio, formando o óxido de cálcio ou cal. Esta combinação não se encontra formada na natureza, mas é muito abundante unida ao ácido carbónico, formando as rochas ou pedras calcáreas que têm o nome genérico de carbonatos calcáreos.

Este elemento entra no fabrico do vidro no estado de carbonato, ou no de cal extinta, sendo em geral previamente reduzido a pó muito fino. Na Boémia, empregam um silicato calcáreo natural, cujas propriedades são apreciadas no fabrico do fino cristal. A cal deve ser sempre pura e quanto possível isenta de ferro. Nos vidros para garrafas, substituia-se a cal por cré, obtendo-se um vidro mais ordinário. Para a produção de vidro ordinário, as nossas fábricas, em geral, empregavam terras calcáreas lavadas.

Chumbo - Óxido salino de chumbo, ou mínio e zarcão

É constituído pela combinação de chumbo com o oxigénio. É um pó vermelho. O zarcão emprega-se no fabrico do cristal fino, dando maior fusibilidade, limpidez e maior poder de refracção. Porém, é necessário que seja de uma grande pureza, pois que a menor quantidade e até mesmo simples vestígios de cobre, ferro, antimónio ou estanho, podem corar o vidro de verde ou amarelo, ou torná-lo opaco.

Óxido de zinco

Este produto é obtido industrialmente pela oxidação directa do zinco ao ar a alta temperatura. É um corpo sólido, branco amarelado sob a acção do calor e tornando-se branco pelo esfriamento. Conhece-se no mercado pelo nome de branco de zinco ou alvaiade de zinco. O branco de zinco emprega-se na fabricação do vidro, sempre que a cor não tenha influência nas obras a manipular. Em geral é de combinação com o ácido bórico que se emprega o branco de zinco, obtendo-se uma qualidade de vidro intermédia entre o cristal e o vidro ordinário. Os vidros de sódio são descorados com este produto.

Óxido de bismuto

Só raramente se encontra na natureza. Industrialmente obtém-se calcinando o bismuto em contacto com o ar, ou decompondo pelo calor o azotato, o carbonato ou o hidrato de bismuto. É um corpo sólido, pulverulento e de cor amarela clara.

Emprega-se no fabrico de vidro para óptica, mas sempre em pequenas quantidades.

Em vez do óxido pode usar-se o azoto neutro de bismuto.

Sulfato de sódio

Obtém-se pela acção do ácido sulfúrico sobre o cloreto de sódio, formando um corpo branco e de sabor amargo. No comércio conhece-se este produto com o nome de sal de Glauber sendo largamente empregado no fabrico da vidraça ordinária. O sulfato substitui o carbonato de soda, devido principalmente ao seu baixo preço e a tornar a vidraça menos dura ao corte.

Não pode porém empregar-se o sulfato sem que se adicione à mistura carvão vegetal em pó, a fim de facilitar a sua redução em presença da cal e da sílica. Deve porém notar-se que um excesso de carvão é sempre nocivo, porque se forma uma grande quantidade de sulfureto de sódio que vai corar o vidro de castanho.

Alumina

É a combinação do alumínio com o oxigénio; abundando muito nas argilas combinada com a sílica e formando silicatos de alumínio. É um pó branco, leve, que adere à língua. Como a alumina, forma com a soda, com a potassa e com a barita aluminatos solúveis, emprega-se no fabrico do vidro com fim de o baratear, elevando o grau de fusibilidade da massa e por essa razão, se deverá diminuir a quantidade das bases que formam a composição vitrificavel.

Barita ou prótoxido de bário

É o resultado da combinação do metal bário com oxigénio. A barita é um corpo sólido, acinzentado e esponjoso. Sendo a barita um liquefaciente ou fundente, obtém-se, com uma mistura de sílica e de potassa, um belíssimo vidro que se manufactura muito bem, e que possuí um brilho superior ao do vidro não plúmbeo, de base de cal. Debaixo deste ponto de vista pouco inferior é aos cristais plúmbeos; mas também não oferece os inconvenientes destes. A barita pode ser substituída pelo sulfato de barita, que se encontra na natureza, quase sempre acompanhado o quartzo.

Empregando-se o sulfato de barita, tem de se juntar à massa vitrificável uma quantidade de carvão para transformar o ácido sulfúrico do sulfato em ácido sulfuroso, de contrário não conseguiríamos uma vitrificação completa.

Feldspato

É um silicato duplo de potassa e alumina, que tem o nome de ortose e se apresenta debaixo da forma de cristais lamelosos, brilhantes e muitas vezes corados. Este produto é uma matéria preciosa para a fabricação do vidro, e sendo possível encontrá-lo em quantidade e por baixo preço, pode-se, juntando-lhe bórax e óxido de chumbo, fabricar um vidro que satisfaz a todas as exigências.

Basaltos

Os basaltos são rochas provenientes de erupções vulcânicas de cor escura, que vai até ao negro. A sua superfície não tem brilho e a sua textura é compacta, algumas vezes um pouco lamelosa e outras granulosa.

Traquites

São também produtos vulcânicos, muitas vezes ásperos ao tacto, outras compactos, de brilho vítreo resinoso e em alguns casos terrosos. A sua composição é feldspática com cristais de feldspato vítreo.

Estes três últimos elementos, bem como as lavas traquiticas e a pedra pomes, as argilas de fácil fusão, e o grés calcário, empregam-se no fabrico do vidro com vantagem e sem necessidade de se lhes juntar qualquer outro elemento. São em geral empregados de preferencia no fabrico do vidro ordinário e do destinado a garrafas e garrafões.

Carvão

O carvão empregado na indústria vidreira para a composição do vidro é o carvão vegetal, obtido em regra pelo processo de medas. É, como todos sabem, um corpo negro, cujas propriedades variam conforme a madeira donde foi produzido, o processo de carbonização e com a temperatura.

Em geral, no nosso país emprega-se o carvão de pinho, previamente pulverizado ou moído em pó fino.

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