segunda-feira, 28 de junho de 2010

Vidros

Nos últimos tempos, avanços constantes na construção de redes de telecomunicações em banda larga ampliaram imensuravelmente o campo tecnológico da fabricação de vidros. Um vidro pode ser descrito como um sólido iônico amorfo semelhante a um líquido e com estruturas em rede baseada em um óxido de ametal, geralmente a sílica, SiO2, fundida juntamente com óxidos de metais que funcionam como “modificadores de rede” e modificam o arranjo das ligações do sólido.

Na obtenção do vidro, a sílica no formato de areia é aquecida até aproximadamente 1600°C. Óxidos metálicos, com estrutura MO (em que M refere-se a um cátion metálicos), são adicionados à sílica e quando a mistura se funde, diversas ligações Si__O se quebram e a estrutura ordenada dos cristais é perdida, no entanto, quando a mistura e resfriada as ligações Si__O voltam novamente, porem o reticulo cristalino não é restaurado, já que alguns átomos de silício se ligam ao íon O2- dos óxidos d metal para dar grupos __Si__O- __M+ responsáveis por substituírem algumas ligações __Si__O__Si__ originalmente presentes na sílica pura. Os vidros de silicato são em geral transparentes e duráveis, e podem ser moldados em formato de folhas planas, utilizados para a confecção de garrafas ou moldados na forma desejada. As fibras óptica são feitas puxando-se uma fibra fina a partir de um cilindro de vidro opticamente puro, aquecido ate amolecer. A fibra é então revestida com plástico (Fig. 01)


Aproximadamente 90% de todos os vidros fabricados combinam óxidos de sódio e de cálcio com sílica para originarem o vidro de cal-soda (tipo de vidro utilizado em janelas e garrafas), contendo cerca de aproximadamente 12% de Na2O (soda), preparado a partir da ação do calor sobre o carbonato de sódio e 12% de CaO (cal). A redução das proporções de soda e cal, e a adição de 16% de B2O3, levam a um vidro de borossilicato, como o Pyrex. Como os vidros de borossilicato não se expandem consideravelmente quando aquecidos, eles resistem ao aquecimento e resfriamento rápidos, sendo usados como pratos que vão ao forno e becheres de laboratório.


De forma geral, os vidros de silicato têm estruturas amorfas, produzidas pela adição de sais que alteram a estrutura cristalina. Eles podem ser atacados por bases fortes e por acido fluorídrico.

Os vidros são hoje utilizados em quase todos os aspectos das atividades humanas; em casa, na ciência, na indústria e mesmo na arte, graças ao fato de serem ajustados às diversas finalidades. O que era considerado de pouca resistência mecânica pode hoje ser usado em novas aplicações, das mais diversas formas inimagináveis. As técnicas de têmpera térmica e química são responsáveis pela alta resistência de pára-brisas de automóveis, vidros a prova de bala e lentes de óculos. Por outro lado, vidros de "quebra sob comando" são especificados para fazerem exatamente isto; quebram-se da forma que os usuários desejam.Os vidros óticos são nossos conhecidos nos microscópios, binóculos e máquinas fotográficas. Outras espécies são ainda sensíveis à luz ultravioleta, podendo serem utilizados para tomadas fotográficas, desenvolvendo a imagem por tratamento térmico. Assim, são feitos objetos de vidro das formas mais intrincadas, através da dissolução ácida das partes expostas à luz.

Um dos materiais mais espetaculares dos nossos tempos são os vitro-cerâmicos, materiais policristalinos obtidos da cristalização controlada de vidros, tendo, ao contrário das cerâmicas, ausência de poros e grãos muito pequenos (400-10.000 ângstron). Esses materiais, em geral, apresentam propriedades inusitadas, dificilmente alcançadas por outros materiais. Suas aplicações são as mais diversas, englobando uma infinidade de utilizações nas indústrias química, mecânica, eletrônica, de equipamentos médicos e científicos e até na indústria bélica: cones de mísseis, por exemplo, são feitos de vitro-cerâmicos.

Referencias

ATKINS, P.; JONES,L. Princípios de Química: questionando a vida moderna e o meio ambiente.

AKERMAN. M. Natureza, Estrutura e Propriedades do Vidro. Disponível em http://www.saint-gobain-cetev.com.br/ovidro/vidro.pdf. Acesso em 26. Jun. 2010