درجة انصهار الزجاج

الزجاج
الزجاج مادة صلبة غير عضوية تكون عادةً شفافة وكذلك صلبة وهشة، وتم تصنيع الزجاج إلى أشياء عملية وزخرفية منذ العصور القديمة ولا يزال إلى الآن مهم للغاية في التطبيقات المختلفة[١]، ويتكون الزجاج العادي وزجاج الحاوية من نوع معين يسمى زجاج الصودا والجير، ويتكون من حوالي 75% من ثاني أكسيد السيليكون، وأكسيد الصوديوم، وأكسيد الكالسيوم والذي يُطلق علية اسم الجير أيضًا، وسيتحدث هذا المقال عن درجة انصهار الزجاج واستخداماته في الحياة اليومية.[٢].
نقطة الانصهار
نقطة الانصهار للمادة هي درجة الحرارة التي تتغير بها حالة المادة من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة، وتعتمد نقطة انصهار المادة على الضغط وعادةً ما يتم تحديدها عند ضغط قياسه 100 كيلو باسكال[٣]، وعند تطبيق الحرارة على مادة صلبة فإن درجة حرارتها تزداد حتى تصل إلى نقطة الانصهار وعند ذوبان جميع المواد الصلبة فإن الزيادة في درجة الحرارة سيضيف درجات حرارة إضافية لدرجة حرارة السائل، ونقطة الانصهار للمواد الصلبة البلورية تُستخدم لتحديد المركبات والعناصر النقية، وتُعتبر نقطة انصهار مادة صلبة هي نفسها نقطة التجمد للسائل في المقابل ونظرًا لأن الشوائب تخفض درجة التجمد فإن نقطة التجمد الفعلية قد لا تكون هي نفس نقطة الانصهار ولذلك نقطة الانصهار هي النقطة المعتمدة لوصف مادة ما[٤].
درجة انصهار الزجاج
بحكم تعريف الزجاج فإن درجة انصهار الزجاج غير موجودة، حيث أن درجة الانصهار هي درجة الحرارة التي تكسب فيها الذرات المتبلورة طاقة حرارية كافية لكسر روابطها البلورية فتصبح حرة في التحرك كسائل، وبالنسبة للزجاج فهو ليس بلورة حيث أنه عندما يتم تبريده من سائل لا تصطف الذرات بالترتيب المطلوب، وعندما يتم تسخين الزجاج إلى درجة حرارة انتقاله من الزجاج أي إلى درجة انصهار الزجاج، فإن الذرات تكتسب طاقة حرارية كافية للتحرك على عكس الانصهار البلوري، والزجاج ليس مركبًا واحدًا لذلك درجة حرارة انتقاله تعتمد بشكل كبير على التكوين، حيث يمكن تسييل الزجاج الشائع في درجات حرارة مرتفعة للغاية تصل إلى 1500 درجة مئوية ومع ذلك فإن هذا أعلى بكثير من درجة الحرارة التي يعمل بها بشكل طبيعي،حيث أن 800 درجة حرارة مئوية كافية لجعل الزجاج مادة لينة ومرنة ولكن ليست سائلة، ويخضع زجاج جير الصودا المستخدم في ألواح النوافذ لدرجة حرارة الانتقال الزجاجي أو درجة انصهار الزجاج عند حوالي 530 إلى 600 درجة مئوية، ونظرًا لأن الزجاج موصل حراري ضعيف فمن السهل الوصول إلى درجات الحرارة المرتفعة هذه في لهب غاز عادي، لكن بشكل عام درجة انصهار الزجاج تبدأ عمومًا بين 1400 إلى 1600 درجة مئوية ويرجع ذلك حسب نوع الزجاج[٥]
استخدامات الزجاج
بعد التحدث عن درجة انصهار الزجاج يجب معرفة استخدامات الزجاج وأين تكمن أهميته؛ حيث أن الزجاج له العديد من الاستخدامات وفي كل المجالات في الوقت الحاضر، ومن أهم استخدامات الزجاج ما يأتي:[٦]
يُستخدم في المدارس لمجال التعليم مثل مختبرات الكيمياء والبيولوجيا.
صناعة الهواتف المحمولة والسيارات والدراجات.
يُستخدم الزجاج في التغليف، حيث يُستخدم بشكل رئيس في منتجات التعبئة مثل عبوات الأطعمة والمشروبات والمستحضرات الصيدلانية.
يُستخدم في صناعة أدوات المائدة.
يُستخدم الزجاج في الإسكانات والبناء، حيث يتم استخدام الزجاج في واجهات النوافذ والعزل والديكور.