Estado vítreo: características, exemplos e propriedades - Ciência - 2023

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oestado vítreo ocorre em corpos que passaram por rápida ordenação molecular para assumir posições definidas, geralmente devido ao rápido resfriamento. Esses corpos têm uma aparência sólida com um certo grau de dureza e rigidez, embora sob a aplicação de forças externas eles geralmente se deformam elasticamente.

O vidro, que não deve ser confundido com o vidro, é utilizado na fabricação de janelas, lentes, garrafas, etc. Em geral, tem um número infinito de aplicações, tanto para a vida doméstica quanto para a pesquisa e tecnologia; daí sua importância e a importância de conhecer suas propriedades e características.

Por outro lado, é importante entender que existem diferentes tipos de vidro, tanto de origem natural quanto artificial. Quanto ao último, os diferentes tipos de vidro respondem frequentemente a diferentes necessidades.

Portanto, é possível obter vidros que atendam a determinadas propriedades para atender a determinadas necessidades tecnológicas ou industriais.

Caracteristicas

No que diz respeito às suas características ópticas, esses corpos vítreos são isotrópicos (ou seja, suas propriedades físicas não dependem da direção) e transparentes à maioria das radiações visíveis, da mesma forma que os líquidos.

O estado vítreo é geralmente considerado como outro estado da matéria além dos três estados geralmente conhecidos, como líquido, gás e sólido, ou outros novos que foram descobertos nas últimas décadas, como plasma ou condensado de Bose. Einstein.

No entanto, alguns pesquisadores entendem que o estado vítreo é o resultado de um líquido sub-resfriado ou com uma viscosidade tão alta que acaba dando a ele uma aparência sólida sem realmente ser.

Para esses pesquisadores, o estado vítreo não seria um novo estado da matéria, mas sim uma forma diferente de aparecimento do estado líquido.

Em última análise, o que parece bastante certo é que os corpos no estado vítreo não apresentam uma certa ordenação interna, ao contrário do que acontece com os sólidos cristalinos.

No entanto, também é verdade que em muitas ocasiões o que é chamado de desordem ordenada é apreciado. Certos grupos ordenados são observados que são espacialmente organizados de forma totalmente ou parcialmente aleatória.

Tipos de óculos

Conforme mencionado acima, o vidro pode ser de origem natural ou artificial. Um exemplo de corpo vítreo que ocorre naturalmente é a obsidiana, que é criada pelo calor presente no interior dos vulcões.

Por outro lado, tanto as substâncias de origem orgânica como as inorgânicas podem adquirir estado vítreo. Algumas dessas substâncias são:

- Diferentes elementos químicos, como Se, Si, Pt-Pd, Au-Si, Cu-Au.

- Diferentes óxidos, como SiO₂, P₂OU₅, B₂OU₃ e algumas de suas combinações.

- Diferentes compostos químicos, como GeSe₂, Como₂S₃, P₂S₃, PbCl₂, BeF₂, AgI.

- Polímeros orgânicos, como poliamidas, glicóis, polietilenos ou poliestirenos e açúcares, entre outros.

Exemplos

Dentre os óculos mais comuns que podem ser encontrados, destacam-se os seguintes:

Sílica vítrea

A sílica é um óxido de silício, do qual em geral o mais conhecido é o quartzo. Em geral, a sílica é um componente fundamental do vidro.

No caso do quartzo, um vidro de quartzo pode ser obtido aquecendo-o até o ponto de fusão (que é 1723 ºC) e procedendo ao seu rápido resfriamento.

O vidro de quartzo tem excelente resistência ao choque térmico e pode ser banhado em água quando está em brasa. No entanto, sua alta temperatura de fusão e sua viscosidade tornam difícil trabalhar com ele.

Este vidro de quartzo é aplicado em pesquisas científicas e em uma infinidade de aplicações domésticas.

Vidros de silicato de sódio

Sua fabricação se deve ao fato de apresentar propriedades semelhantes às do vidro de quartzo, embora os vidros de silicato de sódio sejam muito mais baratos, pois não precisam atingir temperaturas tão elevadas como no caso dos vidros de quartzo.

Além do sódio, outros metais alcalino-terrosos são adicionados no processo de fabricação para conferir ao vidro certas propriedades particulares, como resistência mecânica, não reatividade contra agentes químicos à temperatura ambiente (principalmente contra água), entre outras.

Da mesma forma, com a adição desses elementos, busca-se também preservar a transparência diante da luz.

Propriedades do vidro

Em termos gerais, as propriedades do vidro estão relacionadas tanto com a natureza, como com as matérias-primas utilizadas na sua obtenção, bem como com a composição química do produto final obtido.

A composição química é geralmente expressa em percentagens em massa dos óxidos mais estáveis à temperatura ambiente dos elementos químicos que os compõem.

Em qualquer caso, algumas propriedades gerais do vidro são que ele não perde suas propriedades ópticas ao longo do tempo, que é facilmente maleável quando no processo de fusão, que sua cor depende dos materiais que são adicionados a ele no processo de fusão e que eles são facilmente reciclável.

O vidro tem a capacidade de refletir, refratar e transmitir luz, graças às suas propriedades ópticas, sem espalhá-la. O vidro comum tem um índice de refração de 1,5, que pode ser modificado com diferentes aditivos.

Da mesma forma, o vidro comum é resistente à corrosão e sua resistência à tração é de 7 megapascais. Além disso, a cor do vidro pode ser modificada pela adição de diferentes aditivos.

Reciclagem de vidro

Uma vantagem importante do vidro sobre outros materiais é sua facilidade de reciclagem e sua capacidade de reciclagem ilimitada, uma vez que não há limite para o número de vezes que o mesmo material vítreo pode ser reciclado.

Além disso, na fabricação de vidro reciclado, a economia de energia é da ordem de 30% no que diz respeito ao custo energético de sua fabricação a partir de matérias-primas. Essa economia de energia, juntamente com a economia de matéria-prima, também significa uma economia econômica significativa.

Referências

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