04/01/2015 18:24 | post

Vidro: Frágil e curioso

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Entenda a química por trás do vidro de janelas, garrafas e outros objetos. por: Joab Trajano Silva, Instituto de Química, Universidade Federal do Rio de Janeiro


Foto: https://www.flickr.com/photos/75227299@N00/3371357055/

Entenda a química por trás do vidro de janelas, garrafas e outros objetos

Muitos objetos que usamos no dia a dia são feitos de vidro (Foto: Pixabay / Domínio Público)

 

Portas de lojas e shoppings, vitrines, espelhos, lentes, copos, garrafas, embalagens de azeitonas e cogumelos, tampos de mesa, lâmpadas, janelas de automóveis. Já parou para pensar o que esses objetos têm em comum? Se você pensou no material, acertou! Todos eles são feitos de vidro. Usado na construção de casas e prédios e na indústria de bebidas e alimentos – entre outras tantas –, esse material é um verdadeiro coringa e carrega muitas curiosidades. Quer ver?

 

O vidro se forma quando certos tipos de substâncias são aquecidas e, em seguida, rapidamente resfriadas. Seus átomos não formam cristais, mas se arranjam em padrões desordenados como aqueles que vemos nas substâncias líquidas – em que os átomos estão mais soltos e se movimentam mais (Ilustração: Wikimedia Commons)

 

Para fabricar vidro, é preciso aquecer algumas substâncias e, em seguida, resfriá-las rapidamente. Em geral, os vidros mais comuns são compostos por uma mistura de sílica – o principal constituinte da areia da praia –, carbonato de sódio, carbonato de cálcio e diversos tipos de aditivos usados em pequena quantidade para eliminar bolhas, aumentar o brilho e conferir cor.

É verdade que a sílica, sozinha, pode formar vidro. Entretanto, fabricar vidro somente com essa substância é difícil porque a sílica tem um ponto de fusão muito alto, ou seja, precisa ser aquecida a temperaturas muito altas para derreter, além de ser muito viscosa e difícil de moldar. Por isso, não se fabrica comercialmente o vidro composto apenas por sílica – ele é usado apenas em produtos especiais como equipamentos de laboratório e janelas de veículos espaciais.

 

A sílica (SiO2), o principal constituinte da areia da praia, é também um dos principais ingredientes para a fabricação de vidros. Também são usados carbonato de cálcio (CaCO3) e carbonato de sódio (Na2CO3) – substituído por carbonato de potássio (K2CO3) para os vidros mais “finos” (Foto: Wing-Chi Poon / Wikimedia Commons)

 

A adição do sódio diminui tanto o ponto de fusão quanto a viscosidade da mistura. O cálcio, por sua vez, faz com que o vidro de torne insolúvel, impedindo que ele se dissolva em contato com a água.

Você sabia?
Existe um tipo especial de vidro solúvel conhecido como “vidro líquido” ou “água de vidro”. Ele é usado na fabricação de tintas para exteriores, revestimento antichamas e cimentos, entre outros produtos.

Dois outros tipos importantes de vidro, usados para finalidades especiais, são o cristal e o vidro de borossilicato. O primeiro foi inventado em 1674 pelo inglês George Ravenscroft, que adicionou chumbo ao vidro durante sua fabricação. O resultado foi um vidro mais brilhante, usado até hoje para fabricar copos finos e ornamentos.

 Fabricação artesanal de vidro em Murano, na Itália. O material é submetido a altas temperaturas e, em seguida, moldado ainda quente (Foto: Tony Hisgett / Flickr / CC BY 2.0)

 

Já o vidro de borossilicato foi inventado pelo alemão Otto Schott no final do século 19. Esse tipo de vidro contém o elemento boro em sua composição, substituindo o sódio ou potássio, e é mais conhecido como vidro Pyrex, por causa da marca de seu fabricante mais famoso. O material possui alta resistência térmica, o que lhe permite sofrer grandes variações de temperatura sem quebrar. Por isso, é utilizado na fabricação de utensílios de cozinha, como travessas e assadeiras que podem ir direto ao forno.

Há também os vidros temperados, usados para fabricar cabines de banho e vidros de automóveis. Em sua fabricação, as lâminas de vidro são novamente aquecidas e resfriadas rapidamente sob tensão. O resultado são vidros mais resistentes, que, quando se quebram, estilhaçam em dezenas de pequenos pedaços, sem formar pontas cortantes.

 

Existem alguns tipos de vidros naturais, como a pedra-pomes (foto) e a obsidiana, formados por lava vulcânica esfriada rapidamente – por exemplo, ao entrar em contato com a água (Foto: Tim Bekaert / Wikimedia Commons)

 

Agora que você já sabe tudo isso, que tal observar os diferentes tipos de vidro usados no seu dia a dia e imaginar como são feitos?

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