Glas

Inhoudsopgave Inleiding
Glas Geschiedenis
Wat is glas
Ontwikkeling van kwaliteit
Productie van glas
Wat er van glas word gemaakt
Conclusie
Bronnenlijst Inleiding. Eén van de belangrijkste uitvindingen is iets wat we bijna niet zien. En dat is de meest gewaardeerde eigenschap, maar ook het minst opvallende. Glas beschermt ons huis tegen wind, regen en kou, en laat ons zien wat we drinken. Het wordt ook gebruikt om kunstvoorwerpen te maken. Glas is een materiaal dat waarschijnlijk net zo oud is als de aarde zelf. Het wordt voor alles gebruikt.. Behalve dat glas ook zonwarmtedoorlatend, weerbestendig, vlak maar buigzaam indien nodig, milieuvriendelijk, in verschillende maten, kleuren en dikten te krijgen, bewerkbaar voor allerlei doel einden en onbeperkt verkrijgbaar! Glas.......een mengsel van soda, zand en kalk, dat verhit wordt tot een materie die zo doorschijnend is als bergkristal. Glas werd per toeval ontdekt rond 5000 v. Chr. Door de Romeinen. Romeinse soldaten bereidden hun maaltijden in potten die op nitraatblokken stonden. Door de enorme hitte van het vuur, smolten de blokken uiteindelijk, mixten met het zand van het strand en vormden na afkoeling het eerste glas. Na deze ontdekking werd glas nog uitsluitend gebruikt voor het maken van kunstvoorwerpen. In ongeveer 100 na Chr. werd het heldere glas uitgevonden en al toegepast in de belangrijkste gebouwen van Rome (bijv. het zonnepaleis) en in luxe villa's in Pompeii. Aan het eind van de Middeleeuwen waren het nog steeds vooral de paleizen en de kerken met glazen ramen. Later ook openbare gebouwen, herbergen en de huizen van de welgestelde bevolking. De naam van het materiaal 'glas' is afkomstig van het Latijnse woord 'glesum' Tegenwoordig gebruiken we het elke dag. Als raam, bij een bril, lampen, spiegels enz. Glasgeschiedenis Glas is waarschijnlijk zo oud als de aarde is. Ook op de maan blijkt glas aanwezig te zijn. In één van de maansteenmonsters die door de bemanning van de Apollo-14 is meegebracht, heeft men glas aangetroffen. In de lava van vulkaanuitbarstingen op aarde kan men een stof aantreffen, die de eigenschappen van glas heeft. Dit lavaglas, ook wel obsidiaan genoemd, is wel lichtdoorlatend, maar niet doorzichtig. Glasparels zijn de oudste bekende glazen voorwerpen die zijn gevonden zijn in het Nabije Oosten gevonden en dateren van 5000 jaar voor Christus. Waarschijnlijk zijn ze door de natuur gevormd. Holle glazen voorwerpen kreeg men door een vloeibare glasachtige massa rond een vorm van klei te gieten. Nadat het glas hard werd, werd van het glas de klei verwijderd en de zo hadden ze vazen en kruikjes. Zo'n vijftien eeuwen werd glas zo gemaakt. Het glas was eigenlijk een broos voorwerp, rijk van kleur, maar weinig doorschijnend. Glas was kostbaar, omdat het snel mislukte en brak . Driehonderd jaar voor Christus werd er in Syrië een zeer belangrijke uitvinding gedaan, namelijk het blazen van glazen voorwerpen door een holle blaaspijp. Hierdoor konden de glasmakers meer 'holglas' maken. Doordat Syrië toen deel was van het Romeinse Keizerrijk, zorgde ervoor dat glasblazen ook in Europa bekend werd. In landen met een kouder klimaat kwam ook de vraag naar een vlakke glasplaten voor het afdichten van raamopeningen. Dit glas werd geproduceerd door de gesmolten glasmassa uit te gieten op een stenen tafel.
Ontwikkeling van de kwaliteit. De laatste jaren zijn enkele belangrijke eigenschappen sterk verbeterd. Het is belangrijk als glas goed doorschijnend en doorzichtig is en tegelijk sterk. Doorschijnend Kwarts (silicium) was vroeger de basis voor het maken van glas.Het was een beetje lichtdoorlatend en doorschijnend, maar helemaal niet doorzichtig. Honderden jaren lang was gebruikte men kwarts. Pas in de zeventiende eeuw, werd kwarts vervangen door zand. Dit nieuwe soort glas liet veel beter licht door. Tegenwoordig zijn we in staat een luchtdoorlatendheid van 90% en meer te realiseren. De extreem hoge luchtdoorlatendheid vindt bijvoorbeeld toepassing in zonnecollectoren. Doorzichtig Of het goed doorzichtig is of niet, hangt af van de grondstoffen, of het van goede kwaliteiten is of niet. Maar het hangt ook af van de vlakheid van het oppervlak. Dus hoe vlakker hoe doorzichtiger. Eeuwenlang was het glas niet echt doorzichtig, pas in de 20e eeuw was het vlak, dat komt vooral doordat glas niet meer met de hand werd gemaakt, maar met behulp van machines. En de techniek word steeds beter. Sterk Glas was een paar honderd jaar geleden was erg breekbaar en daardoor minder sterk. De mechanische productie in de twintigste eeuw maakt het mogelijk om grotere én dikkere ruiten te maken. Daardoor zijn ze ook steviger. Glas is nog steeds erg breekbaar, maar sommige soorten zijn heel sterk. Maar hoe komt dat glas zo sterk, zoals het veiligheidsglas die je bijv. in de ramen of in de auto, vliegtuig, treinen en boten vindt? Door plasticfolie en doorzichtige lijm tussen twee glas lagen te doen en dan het glas heel snel af laten koelen. Hierdoor krijgt het extra buigkracht. Als het glas barst, zorgen lijm en plastic ervoor dat het niet alle kanten opvliegt. Wat is glas? Vanaf het allereerste begin van het maken van glas is waarschijnlijk een zandachtig materiaal gebruikt als basismateriaal. Het materiaal kwarts werd eerst als zwerfblokken verzameld; pas na de zeventiende eeuw werd het uit de grond gehouwen, uitgegloeid, vermalen tot zandkorrelig fijn materiaal. Het vermalen gebeurde door mankracht of met watermolens. Pas sinds een paar eeuwen kunnen we beschikken over het juiste samengestelde zand. Om kwarts of zand te kunnen gebruiken bij de fabricage van glas, moet het smeltpunt aanzienlijk worden verlaagd. Dit is lang een lastig probleem geweest. Achtereenvolgens zijn potas, glauberzout en soda gebruikt om het smeltpunt te verlagen. In het smeltproduct (glas) wordt altijd als grondstof zand (siliciumoxide SiO2) gebruikt. Daaraan werd soms ook andere stoffen aan toegevoegd, dat hing af van de doel. Er zijn Dus speciale glassoorten bijv. voor de chemische en farmaceutische industrie, optisch glas, glas voor gloeilampen, glas voor hoogwaardige elektronica en vuurvast glas. Zand smelt bij een temperatuur boven de 1700° Celsius. Om dit smeltpunt te verlagen wordt soda (natriumcarbonaat Na2CO3) of magnesium gebruikt. Om het glas voldoende hard te maken voegt men kalk (calciumcarbonaat KCO3) toe. Tijdens de smeltfase in de glasoven vermengen zich het silicium, het natrium en het calcium. Soms deed men er glasscherven aan het mengsel bij zodat het smeltproces beter verliep. De scherven geleiden de warmte van de branders (boven het glasbad) beter het 'gemeng' in. Voor één m2 glas van 4 mm dik en die 10 kg weegt, is circa 8 kg aan materiaal nodig en 3,6 kg aan scherven. Het overige gewicht verdwijnt als koolzuurgas door de schoorsteen naar buiten. Om juist getint glas te willen hebben; voegde men stukjes metaal toe aan het glasbad. Bijv. toevoeging van ijzer geeft groen getint glas, kobalt geeft blauw glas en nikkel leveren een bronskleurig glas op.
Productie van glas De Glasblazer Het blazen van glas was geen pretje: er werd gewerkt bij temperaturen van 1300 tot 1500° Celsius. Het lichaam van de glasblazer droogde dan ook snel uit. Toen had men al ontdekt dat het drinken van bier uitkomst bood. Het grote gewicht van de blaaspijp met daaraan het te blazen glas (zo'n 25 kg!) én de grote hitte maakten het glasblazen tot een extreem zwaar beroep. Daar kwam nog bij dat het vermalen van kwarts veel stof veroorzaakte, dat de gezondheid van een glasblazer niet ten goede kwam, dus hij leefde niet lang. Alles bij elkaar waren de arbeidsomstandigheden niet bepaald prettig. De glasblazer was een zeer hoogwaardige vakman en verdiende dan ook vier- tot zesmaal zoveel als een ongeschoolde kracht. Men moest de blaaspijp vasthouden en in de hete oven steken om er een klomp vloeibaar glas aan te laten kleven.De glasblazer bracht de definitieve vorm verder tot stand: een glazen cilinder van ongeveer twee meter lengte. Maar toen er machines kwamen, die zich vooral in de negentiende eeuw ontwikkelde, heeft men deze zware arbeid een halt toegeroepen. De glasblazer heeft verschillende soorten ovens gebruikt. Kuilovens Lange tijd (van voor de Christelijke jaarteling) is de kuiloven de belangrijkste manier geweest om glas te smelten. Een kuiloven is niet meer dan een gegraven kuil dat bekleed was met brokken steen, en daaronder was er ruimte om hout op te stoken. Daarboven steenachtig kom waarin de grondstoffen konden worden gesmolten, om op die manier zoiets als vloeibaar glas te maken. Er werden op deze manier temperaturen worden bereikt van ongeveer 600 of 700° Celsius. Maar de glasmassa leek veel op deeg. Potovens Sinds het begin van de Christelijke jaartelling tot de zeventiende eeuw werden zogenaamde potovens gebruikt om glas te smelten. Pot ovens waren koepelvormig, stenen bouwsel. Eerst werd de oven opgewarmd, en als het “heet” was. Werd het “gemeng” in gedaan, zodat het kon gaan smelten. Dat duurde zo’n 15 uur. Het kon wel 1500° Celsius warm worden. Maar door de hitte van de oven en rook dat vrijkwam was het niet leuk om zo te werken. Maar men heeft op deze manier glas gemaakt tot in de 17e eeuw. Roosterovens Daarna ging men werken met roosterovens, tot de tweede helft negentiende eeuw. Dat leek veel op de manier van werken met de potovens, maar nu met het vuur op roosters. Het vuur bleef niet in zijn eigen as liggen. De as zakte door het rooster waardoor er een betere aanvoer van zuurstof werd verkregen. Hierdoor werden dus betere verbranding en een hogere temperatuur bereikt. De roosterovens werden in de loop van de tijd verder ontwikkeld tot ovens die bestonden uit twee delen: de potoven als smeltzone (nu dus met hogere temperaturen) en het tweede deel als afkoelingszone, het werkdeel met glas van een juiste viscositeit, om beter de glazen cilinder te kunnen blazen. Kuip- of bekkenovens Dit type ovens werd gebruikt vanaf het midden van de negentiende eeuw. Het was een lange stenen kuip met branders aan weerszijden boven het glasbad. De branders spuiten beurtelings hun vlammen over de glasmassa en alleen de stralingswarmte van de vlammen geeft de benodigde warmte af. De verbrandingsgassen werden afgevoerd door de kamer langs de stenen, die zo worden opgewarmd. De koude aangevoerde lucht wordt langs de hete stenen geleid, waardoor de lucht wordt voorverwarmd. De kuip- of bekkenovens onderscheiden zich van potovens door: • De rechthoekige vorm met een lengte van 50 meter of meer; • de grotere inhoud van 2500 ton of meer; • het continue productieproces; Door de opkomst van het machines kreeg men meer gesmolten glas en kon men continue produceren. De investering in dergelijke ovens was zeer hoog. In begin twintigste eeuw (1910 - 1925) werd in Maassluis de eerste Nederlandse vensterglasfabriek 'De Maas' gebouwd. Hier werd glas geproduceerd met een dergelijke kuipoven, een gasgestookte regenerator-oven.
Wat wordt er van glas gemaakt? Hieronder een paar voorbeelden. Spiegels
Spiegels kaatsen licht terug. Door glas te slijpen en polijsten zou je een spiegel kunnen maken. Maar het ging welmoeizaam, zo maakte men vroeger spiegels. Daarna ontdekte men dat als je er een laagje metaal (bijv. tin of kwik) op smeerde ging het ook spiegelen. Nu doet men er een laagje zilver op. Glasplaten
Glasmassa stroomt in een bak met gesmolten metaal, tin, en het blijft drijven. Omdat glas lichter is dan tin. Als het afgekoeld is heb je grote glasplaat, en daarna word het op maat gesneden. Glasplatenbedrijven zijn automatisch en worden computergestuurd. Optisch glas
Glas wordt ook gebruikt als hulpmiddel voor de ogen. Denk maar aan een bril, verrekijker of telescoop. Een stuk glas wordt geslepen om als lens te gebruiken. Dat helpt je ogen om dingen beter te zien. Een lens werkt als volg: het laat de lichtstralen van elkaar af gaan of juist naar elkaar toe. Zo kun je dingen die ver zijn, of juist dichtbij beter zien. Glas-in-loodramen
Glas-in-loodramen werden in de middeleeuwen gebruikt om verhalen uit de bijbel te vertellen. Het was toen ook de enige manier om de bijbelse verhalen uit te drukken, aan gezien er haast niemand kon lezen. Om glas-in-loodramen te maken word er eerst een ontwerp getekend, op papier. Dit ontwerp wordt op gekleurd glas gelegd, en er zo uitgesneden. OP het eind heb je losse stukje gekleurde glas, die worden in elkaar vast gemaakt met loden staafjes. Glasvezel
Glas laat snel en gemakkelijk licht door. Glas vervoert als het ware licht. Glasvezels worden daarom gebruiken om gegevens te vervoeren. De gegevens worden omgezet in lichtflitsen en reizen met hoge snelheden tussen een zender en ontvanger. Glasvezelkabels zijn niet alleen sneller maar geven ook minder storing dan koper stroomdraden die vroeger werden gebruikt werden. Glasvezels zijn zeer dunne draden van glas. Ze worden gebundeld in een koker, dit wordt dan een glasvezelkabel. Conclusie Overal waar je kijkt zie je glas. Ruiten, beeldschermen, flessen, drinkglazen, jampotten, gloeilampen, brillen, reageerbuisjes, spiegels en vele andere voorwerpen. Glas laat licht door, het is doorschijnend. Het houdt de kou tegen en isoleert. Glas is niet verzonnen door de mens, maar komt uit de natuur. Het is waarschijnlijk net zo oud als de aarde zelf. Dat een mengsel van soda, zand en kalk voor veel dingen gebruikt word is bijzonder. Het werd per toeval ontdekt door de Romeinen en is nu niet meer weg te denken. Bronnenlijst www.google.nl
www.scholieren.n