ガラスの原料とは
どこにいても見かける透明なガラスですが、
一体なにからできているのでしょうか…?
実は一般的なガラスの成分は結構身近なところにもあるようです。
砂浜や公園の砂場などをみると、透明な石があるのに気づくかも
しれませんが、ガラスの原料のひとつなのです。
珪砂(けいしゃ)といって、主に石英(せきえい)という二酸化ケイ素が結晶した
ものが成分となる砂になります。
これは乾燥剤に使われるシリカも同じで、
結晶がきれいな形のものだと水晶と呼ばれます。
そして2つ目は石灰(せっかい)です。
炭酸カルシウムというもので、
一般的には石灰岩や石灰石やから採取しているようですが、
貝殻、サンゴ礁、有孔虫〔海に生息する単細胞生物〕などがもととなって
数億年掛かって出来上がるのだそうです。
もっと身近なところですと、卵の殻も炭酸カルシウムになります。
この石灰はガラスをはじめ、コンクリート、食品、歯磨き粉、肥料など生活の
ありとあらゆるところで使用されているということです。
どうしてガラスや鏡に反射して映るの…?外側が明るいガラスだと反射しづらい理由。
そして3つ目はソーダ灰(そーだばい)で無水炭酸ナトリウムになります。
その名の通り炭酸ナトリウムが無水になった物で、石鹸などの原料にも
使われたりします。
スーパーなどでもよく見かける、掃除やその他色々な用途で使う重曹は、
炭酸水素ナトリウムなのですが、加熱することによって炭酸ナトリウムになります。
現在ではアンモニアソーダ法〔塩化ナトリウム(塩)アンモニア、炭酸カルシウム、
水を使用〕という工業的な製法で大量生産しているようですが、
昔は草木や昆布、海藻などのナトリウムが豊富な植物を燃やした灰を使って
ガラスの原料に使っていたということです。
この3つの原料を1,500℃にもなる窯の中で溶けるまで熱し、
伸ばしたものがガラスになるということです。
ガラスはなぜ割れる…?割れづらいガラスとの違いとは
一口にガラスと言っても、種類も用途も様々なのですが、
一般的にはガラスは割れるものという印象があります。
鉄などとは違ってどうして割れてしまうのでしょうか…?
実はミクロの世界でガラスをみると、
既に目に見えない程の小さいヒビが無数に入っているんだそうです…
それでいて鉄などとは違って柔軟性がなく変形しないので、
この小さなヒビから亀裂が入り割れてしまうわけです。
そして急激な温度差に弱いのも一般的なガラスの特徴です。
もちろん現在では、用途に適した様々なガラスがあります。
例えば強化ガラスは、
窯で熱して出来上がったガラスを700℃近くまで熱し軟化させ、
急速に冷風で冷やすことによって、ガラス表面に圧縮する力、
内部に膨張する力を生じさせ、そのバランスによって強化されたガラスになります。
そのほか、
原料を混ぜ合わせることによって防弾ガラスや耐熱ガラス、
車のフロントガラスなどのようにガラスを重ねることによる合わせガラス、
コーティングを施すことによってガラスを丈夫にしたものなどもあります。
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