Definições e Propriedades do Vidro

1. INTRODUÇÃO

O vidro é um material sólido classificado com uma substância inorgânica, homogenia e amorfa, também é um material transparente e cerâmico, adquirido através da mistura de areia, a sílica, potássio, sódio, alumina, magnésio e cálcio.

Foi descoberto por fenícios, quando esses faziam fogo na praia, para cozinhar seus alimentos. Após essa descoberta, os romanos já se qualificaram em produzir vidro de todas as maneiras. O vidro foi trazido para o Brasil pelos holandeses por volta de 1624, porém só foi inserido na economia brasileira em 1810 com a instalação de uma indústria.

Existem vários tipos de vidros e diversas aplicações, o vidro mais comum é o doméstico, que são utilizados em embalagens, garrafas, potes, copos e diversos outros utensílios.

O vidro é um material 100% reciclável, ou seja, é totalmente reaproveitado. A reciclagem do vidro é um procedimento no qual utiliza menos energia e matérias, utilizando cacos de vidros e menos material que para a produção do vidro novo, tornando-o mais viável.

Sem contar que quando o vidro é descartado com o lixo comum, ele se acumula em grande escala em aterros, ele não faz mal algum para o meio ambiente, porém não se decompõe.

Em suma, o vidro deve ser reaproveitado infinitas vezes, mas a diferença desse material ao ser reprocessado é que ele volta a ser vidro, suas propriedades não se alteram que o tornar fácil de reciclar.

 

2. VIDRO

O vidro foi descoberto por volta de 5000 a.C. quando mercadores fenícios descobriram esse material ao fazerem uma fogueira na beira da praia, onde apoiaram as panelas em blocos de nitrato de sódio, o fogo junto à areia e o nitrato de sódio, transformou-se em um liquido e após resfriado em vidro. Já os romanos em 100 a.C. já produziam vidro por técnicas de sopro em moldes, confeccionando janelas.

2.1. O que é vidro?

O vidro é uma substância sólida e amorfa, apresentando uma temperatura de transição vítrea, que é a transição reversível em materiais amorfos entre um estado duro e rígido e um estado mole. É um material cerâmico transparente que é obtido geralmente através de um resfriamento de uma massa liquida a base de sílica, podendo ser produzido a partir de materiais inorgânicos, orgânicos e metálicos.

Na forma pura, o vidro é um óxido metálico esfriado transparente e duro, considerado inerte e biologicamente inativo, podendo ser fabricado com superfícies muito lisas e impermeáveis. Tem como principal característica a transparência, sendo permeável a luz, impermeável a fluidos, excelente isolante térmico e encontra-se com abundancia na natureza.

O vidro possui grandes vantagens não apenas na sua aplicação, mas no geral, podemos citar, por exemplo, o processo de reciclagem, onde o material é totalmente reciclável, muito higiênico, inerte, versátil, impermeável, transparente e possui difícil corrosão. Logo, possuindo inúmeras vantagens e aplicações, o vidro possui preço um pouco mais elevado que os materiais similares ou substituíveis, também é um material bastante frágil e de difícil manipulação, pesado e com baixa condutibilidade térmica.

 

2.2. Composição química do vidro

O vidro sendo uma substância inorgânica, homogenia e amorfa, obtida através do resfriamento de uma massa a base de sílica em fusão. Tendo como composições individuais variadas, pois pequenas alterações são feitas para proporcionar propriedades especificas, como por exemplo, cor, viscosidade, índice de refração e etc.

Em todo tipo de vidro encontra-se a sílica que é à base do vidro, a matéria prima básica, a areia, responsável por mais de 72% do vidro. Encontra-se no vidro 0,3% de Potássio, 0,7% de Alumina e 14% de Sódio, esses aumentam a resistência mecânica do material, 4% de Magnésio, que garante a resistência ao vidro para suportar mudanças bruscas de temperatura e aumenta também a resistência mecânica, 9% de Cálcio, que proporciona a estabilidade ao vidro contra agentes atmosféricos.

Figura 1: Composição Química do Vidro.

Fonte: Pilkongton Brasil Ltda.

2.3. Propriedades do vidro

A propriedade mais importante do vidro, já citado, é a transparência, o vidro permite a passagem de luz visível, com isso, permite o aquecimento do espaço interior que o mesmo protege, mas não permite a transferência desse mesmo calor para o exterior, dando origem ao principal problema ambiental associado ao vidro, o efeito estufa.

O vidro possui um peso especifico aproximadamente igual ao do concreto armado, mas com rigidez mais elevada, porém apresenta valor inferior ao aço. Abaixo uma tabela com os valores das propriedades do vidro:

Tabela 1: Propriedade do vidro.

Fonte: Setor Vidreiro.

Por conseguinte, o vidro é um material com comportamento elástico, quase perfeito, isotrópico e com rotura frágil, ou seja, não apresenta qualquer tipo de aviso e nem redistribui os esforços através de deformações plásticas, se tiver em conta as forças desenvolvidas ao nível molecular, o vidro atinge uma tensão de rotura a tração de até 32 GPa. Porém esse valor é maior do que o valor para o material fabricado, ou seja, acaba não tendo utilidade prática ou estrutural, a existência de defeitos na superfície é a responsável por essa diminuição, sendo impossível obter o vidro sem defeitos e também não é possível prever a posição ou quantidade desses defeitos, isso dificulta prever o valor da tração.

A densidade do vidro é de 2,5, ou seja, tem massa de 2,5 kg por m² de superfície e por milímetro de espessura para os vidros planos. Possui massa volúmica de 2500 kg/m³, assim, um metro quadrado de vidro com 4 milímetro de espessura tem massa de 10 kg. Com uma resistência à compressão elevada de 1000 N/mm², ou seja, para partir um cubo de 1 cm de aresta, é necessária carga de 10 toneladas.

O vidro possui dilatação linear de 0,000009, esse é o alongamento expresso em unidades de comprimento para uma variação de 1°C. Como o vidro possui baixa conductividade térmica, o aquecimento origina tensões no seu interior que podem provocar rotura térmica.

2.4. Tipos