Vidrio

El vidrio es un material duro, frágil y transparente que ordinariamente se obtiene por fusión a unos 1.500 ºC de arena de sílice (Si O₂), carbonato sódico (Na₂ C O₃) y caliza (Ca C O₃). Su manipulación sólo es posible mientras se encuentra fundido, caliente y maleable.

Por sus características inertes es uno de los mejores materiales para el envasado de alimentos, y desde el punto de vista de la preservación del ambiente resulta favorable porque es un material apto para ser reciclado.

Historia

Colorful bottle.jpg Su primer uso, que se remonta a tiempos muy antiguos, era para objetos de bisutería. Añadiéndole diversos minerales durante el fundido se obtenían cuentas de diferentes colores. En la Antigua Roma se inventó el soplado, técnica que permitió la elaboración de recipientes e, incluso, de láminas para ventanas. Sin embargo, la técnica era tan primitiva que las láminas de buena calidad sólo podían ser de pequeño tamaño. En la Edad Media fue ampliamente usado para las vidrieras de las catedrales góticas.

La industria del vidrio experimentó un cambio espectacular a partir del primer cuarto del siglo XIX, gracias al abaratamiento de la producción de la sosa comercial. Este abaratamiento se debió originalmente al método ideado por el químico francés Nicolás Leblanc a finales del siglo XVIII. Desde entonces empezaron a fabricarse vidrios de gran calidad para instrumentos ópticos. También pudo popularizarse su uso, de modo que proliferaron objetos de uso corriente como botellas, vasos, espejos, arañas y otros utensilios, con la consiguiente mejoría en la calidad de vida.

En la actualidad se emplea también en telecomunicaciones (fibra óptica) y como material para utensilios de laboratorio, por ser muy poco reactivo.

El vidrio como polímero

Una nueva manera de obtener materiales vítreos es por medio de la polimerización. Colorear el vidrio o aditivarlo es un proceso complicado debido a la alta temperatura necesaria para su fundición, sin embargo los polímeros vítreos son una excelente opción para sustituir al vidrio. El policarbonato es un buen ejemplo de estas aplicaciones.

Los polímeros en estado vítreo son amorfos y, al igual que el vidrio, son líquidos subenfriados y no propiamente sólidos. Estos materiales fluyen muy lentamente; en edificios con ventanas muy antiguas es posible medir la diferencia de espesor que presenta el vidrio entre la parte superior e inferior de una ventana, debido al flujo que ha tenido. En este estado, los polímeros poseen poca o nula libertad de movimiento, los segmentos de las cadenas quedan fijos y esto provee de estabilidad al material.

Características del vidrio

Los vidrios tienen un aspecto macroscópico que se corresponde con el de un sólido típico; de hecho el vidrio es uno de los materiales más duros conocidos. Sin embargo, desde el punto de vista molecular el vidrio es un líquido sobreenfriado. Lo que ocurre es que se trata de un material muy viscoso y, por tanto, la velocidad con la que fluye es muy lenta; tan lenta que tarda cientos de años en lograr fluir a temperatura ambiente.

Cuando se prepara el vidrio se trabaja a altas temperaturas de forma que se comporta como un líquido. Pero cuando se enfría (entorno a unos 900 ºC) aumenta tanto la viscosidad que las moléculas prácticamente pierden el movimiento de traslación, se mueven tan lentamente que nunca encuentran la orientación adecuada para formar un sólido cristalino y mantienen una estructura amorfa que corresponde a un liquido sobre enfriado.

Propiedades

Debido a las características cristalinas del vidrio éste es muy higiénico y no afecta las características de otros compuestos con que se relaciona, como es el caso de los alimentos almacenados en botellas de vidrio. Por lo anterior su degradación química y física exige periodos grandes de tiempo. Sin embargo, no posee sustancias que degraden el medio exceptuando una posible constitución física punzocortante.

Usos

El vidrio es ampliamente utilizado en múltiples aspectos de la vida humana, los usos más comunes son como contenedor de alimentos, bebidas u otro tipo de sustancia (como las utilizadas en laboratorios químicos); en la construcción como es el caso de ventanas y elementos arquitectónicos diversos tanto ornamentales como funcionales; para fabricación de aisladores en la industria eléctrica y para fines puramente ornamentales entre otros usos.

Reciclaje del vidrio

El vidrio es un material totalmente reciclable y no hay límite en la cantidad de veces que puede ser reprocesado. Al reciclarlo no se pierden propiedades y se ahorra una cantidad de energía de alrededor del 30% con respecto al vidrio nuevo.

Para su adecuado reciclaje el vidrio es separado y clasificado según su tipo el cual por lo común está asociado a su color, una clasificación general es la que divide a los vidrios en tres grupos: verde, ambar o café y transparente. El proceso de reciclado luego de la clasificación del vidrio requiere que todo material ajeno sea separado como son tapas metálicas y etiquetas, luego el vidrio es triturado y fundido junto con arena, hidróxido de sodio y caliza para fabricas nuevos productos que tendrán idénticas propiedades con respecto al vidrio fabricado directamente de los recursos naturales. En algunas ciudades del mundo se han implementado programas de reciclaje de vidrio, en ellas pueden encontrarse contenedores especiales para vidrio en lugares públicos.

En ciertos casos el vidrio es reutilizado, antes que reciclado, es decir, no se funde, sino que se vuelve a utilizar únicamente lavándolo en el caso de los recipientes o cortándolo en el caso de una vidriería por dar dos ejemplos.