Af hverju er gler gegnsætt og hvaða efni eru í gleri?

Nafn þitt

Netfang þitt

Netfang móttakanda

Ruslpóstvörn =

Svar

Af hverju er gler gegnsætt og hvaða efni eru í gleri?
Fyrsta framleiðslustig á einfaldasta formi á glæru gleri er blöndun á sandi og efnum sem innihalda frumeindirnar kalsín og natrín auk súrefnis og kolefnis, til dæmis kalsínkarbónat (CaCO₃) og natrínkarbonat (Na₂CO₃) við hátt hitastig. Meginuppistaðan í sandi er blanda af frumeindum kísils og súrefnis í hlutföllunum einn á móti tveimur (SiO₂). Við hitunina blandast efnin saman á fljótandi formi og koltvíildi rýkur burt (CO₂). Því næst er blandan kæld snögglega. Við slíka snöggkælingu ná frumeindir efnisins ekki að raða sér á reglubundinn hátt, sem er forsenda þess að mynda lögulega kristalla. Þess í stað heldur efnið formi vökvans eins og það var fyrir frystingu, sem einkennist af fremur óreglulegri niðurröðun frumeindanna. Gler er því í reynd frystur vökvi, afar seigfljótandi. Til marks um þetta má nefna að stundum sýnast hlutir handan við gamalt rúðugler eða í gömlum spegli vera örlítið óreglulegir, sem er komið til af því að glerið hefir sigið á löngum tíma og orðið ögn misþykkt.

Þegar nánar er að gætt kemur í ljós að niðurröðun frumeindanna í glerinu er ekki fullkomlega óregluleg og að ákveðnar frumeindir hafa náð að hópast saman með reglubundnum hætti. Annars vegar hafa myndast einingar þar sem frumeindir kísils og súrefnis koma fyrir í hlutfallinu einn á móti fjórum og mynda neikvætt hlaðnar jónir, til dæmis SiO₄^4-. Í námunda við slíkar jónir er ætíð að finna jákvætt hlaðnar jónir af natríni og kalsíni (Na⁺, Ca²⁺).

Því er eins farið með gler og önnur ólituð gegnsæ efni, til dæmis vatn, að ljós kemst óhindrað gegnum það, andstætt því sem gerist með lituð efni. Hvíta ljósið, sem mannsaugað skynjar, er samsett úr öllum regnbogans litum, gulum, rauðum, grænum og bláum. Glært gler hleypir öllum litunum í gegn, meðan litað gler gerir það ekki. Þannig hleypir til dæmis rautt gler í fallegum kirkjuglugga rauða ljósinu í gegn, en gleypir aðra liti. Slík ljósgleyping er til komin vegna samverkana ljóss og frumeinda efnisins sem verður þess valdandi að ljósorkan yfirfærist á efniseindirnar, sem fá við það aukna orku. Fyrir gegnsæ efni á borð við gler á slík tilfærsla á orku sér hins vegar ekki stað. Litað gler, á hinn bóginn, hefur aðra samsetningu frumeinda og mismunandi eftir lit.

Heimild:

• D.W.A. Sharp. The Penguin Dictionary of Chemistry, Penguin Books, (1983).
• Mynd: Broken Glass / Glasbruch | Flickr - Photo Sharing!. Höfundur myndar: Christian Schnettelker. (Sótt 30. 3. 2016).

...