» «

חוף אפולוניה

זכוכית
איך מייצרים זכוכית כבר אלפי שנים?



ייצור הזכוכית מבוסס על עיקרון עתיק מאד, שנעשה בו שימוש כבר לפני כ-5,500 שנה במצרים ומסופוטמיה. כבר מימי קדם גילו את היכולת ליצור זכוכית מ... חול ים. יתכן שהאפשרות הזו התגלתה כשראו שברק שפוגע בחול יכול ליצור בו גוש זכוכית (ראו סרטון למטה).

ואכן, את הצורן הדו חמצני ניתן למצוא בחול. כך הפכו הפיניקים הקדומים בין השאר את אזור חוף אפולוניה בישראל לאחד ממפעלי הזכוכית הקדומים שלהם, בהם יצרו זכוכית מחול ים.

כיום אנו יודעים בפשטות שאם ניקח חול, סיד וסודה ונערבב אותם ונכניס אותם לכור היתוך בטמפרטורה של 1000 מעלות - נקבל עיסת זכוכית!

היום התהליך שופר כמובן, אך ביסודו הוא דומה. לייצור המסורתי של הזכוכית מתיכים חומר בשם צורן דו-חמצני ובטמפרטורה של עד 1,700 מעלות צלזיוס, הוא הופך לנוזל.

לאחר ההתכה מקררים את הנוזל במהירות, על ידי ערבוב בפחמת נתרן, ומקבלים עיסה של זכוכית.

עיסת הזכוכית הזו תנופח על ידי נפחי הזכוכית לבקבוקים וכלי זכוכית. חלקה ייפרס ללוחות זכוכית שטוחים.


כך ניפחו ועיבדו נפחי הזכוכית בקבוקים וכלי זכוכית בימי קדם:

https://youtu.be/dtxrtKd-Vao


ברקים יכולים ליצור בטבע זכוכית מחול:

https://youtu.be/OkKN8ih6Bsc


ייצור של בקבוקי זכוכית בימינו:

https://youtu.be/0NMHCozDsOY


הדברים המופלאים שניתן לעשות בזכוכית, כמו שניתן לראותם במוזיאון המזגגה בנחשולים (עברית):

http://youtu.be/lunvPit5WLI


וכך מייצרים גולות מזכוכית:

https://youtu.be/1cXy7gxUtbU
ייצור זכוכית
ממה מייצרים זכוכית?



זכוכית היא אחד החומרים העתיקים והמרתקים שהאנושות ייצרה. סוד הייצור שלה טמון בחול. כי חול רגיל הוא שמכיל את הסיליקה (silicon dioxide, ובקיצור SiO₂), חומר הגלם המרכזי בייצור זכוכית.

כבר לפני כ-5,500 שנה ייצרו בני אדם לראשונה זכוכית מלאכותית. במצרים הקדומה הפכה אמנות ייצור הזכוכית לענף מפותח יותר ויותר, ענף שייצר בה כלי אוכל, תכשיטים וכלי פולחן. כיום מייצרים ממנה גם כלי אחסון, שמשות, מראות ומוצרי נוי שונים.


#תהליך הייצור הזכוכית
לוקחים חול סיליקה, מערבבים אותו עם סודיום קרבונט (sodium carbonate, בקיצור Na₂CO₃) שאנו מכירים כ"סודה לשתייה". החומר הזה מוריד את טמפרטורת ההיתוך הנדרשת ליצירת הזכוכית. לתערובת מוסיפים גם אבן גיר (calcium carbonate, CaCO₃) והיא שמעניקה לזכוכית עמידות ויציבות.

את התערובת הזו מכניסים לכבשן בטמפרטורה של כ-1,700 מעלות צלזיוס, שם היא נמסה לנוזל בוהק וצמיגי. החומר הזה הוא זכוכית. כשיתקשה הוא יהיה זכוכית מוצקה. אגב, ניתן להוריד את טמפרטורת ההתכה במאות מעלות, אם מוסיפים לחול חומרים כמו פחמת הנתרן.

לאחר ההיתוך, הנוזל של הזכוכית מעוצב בשיטות שונות: ניפוח, יציקה לתבניות או מתיחה לגיליונות שטוחים. השיטה המודרנית לייצור זכוכית שטוחה פותחה בשנות ה-50 של המאה ה-20 על ידי אלסטר פילקינגטון (Alastair Pilkington), שגילה שאם יוצקים זכוכית מותכת על שכבת בדיל (tin) נוזלי, היא מתפשטת בזכות כבידה ומתח פנים לפני שטח חלק ומושלם - כך נולדה הזכוכית הצפה (float glass) שממנה עשויים כמעט כל חלונות הבניינים בעולם.


#שינויים בתכונות הזכוכית
בנוסף למרכיבי היסוד שלה, ניתן להוסיף לזכוכית חומרים שמקנים לה תכונות של חוזק או צבע. אתה התכונות של הזכוכית ניתן לשנות על ידי הוספת חומרים כמו תחמוצת עופרת (lead oxide) שיוצרת זכוכית קריסטל מנצנצת, או קירור מהיר שימנע מהמולקולות של הזכוכית להסתדר בצורה גבישית ויהפוך אותה לשקופה.

את צבעי הזכוכית ניתן לשנות באמצעות חומרים כמו תחמוצת ברזל ירוקה (ferrous oxide, FeO) שמעניקה לזכוכית גוון ירקרק, או תחמוצת קובלט (cobalt oxide) שמעניקה לה גוון כחול עמוק.


הנה החומרים שמהם מייצרים את הזכוכית (עברית):

https://youtu.be/q1xLP3SLj6U


כך הופך החול לזכוכית:

https://youtu.be/1VrdUYbHvyo


הכימיה של הזכוכית:

https://youtu.be/kNt3InOd2qM


כך מייצרים זכוכית ומנפחים אותה:

https://youtu.be/njF_E527mVk


הדברים המופלאים שניתן לעשות בזכוכית, כמו שניתן לראותם במוזיאון המזגגה בנחשולים:

http://youtu.be/lunvPit5WLI


אֵאוּרִיקַה - האנציקלופדיה של הסקרנות!

העולם הוא צבעוני ומופלא, אאוריקה כאן בשביל שתגלו אותו...

אלפי נושאים, תמונות וסרטונים, מפתיעים, מסקרנים וממוקדים.

ניתן לנווט בין הפריטים במגע, בעכבר, בגלגלת, או במקשי המקלדת

בואו לגלות, לחקור, ולקבל השראה!

אֵאוּרִיקַה - האנציקלופדיה של הסקרנות!

שלום,
נראה שכבר הכרתם את אאוריקה. בטח כבר גיליתם כאן דברים מדהימים, אולי כבר שאלתם שאלות וקיבלתם תשובות טובות.
נשמח לראות משהו מכם בספר האורחים שלנו: איזו מילה טובה, חוות דעת, עצה חכמה לשיפור או כל מה שיש לכם לספר לנו על אאוריקה, כפי שאתם חווים אותה.