Química do vidro

Falar de materiais feitos de vidro é uma tarefa muito fácil, já que eles fazem parte do nosso dia a dia, a exemplo das garrafas, frascos, tigelas, travessas, copos, pratos, janelas, portas, mesas etc.

→ Vidro: um material inerte

O hábito de utilizar utensílios de vidro deve-se ao simples fato de o vidro ser um material inerte. Como assim? Trata-se de um material que não interage com nenhuma outra substância química. Por isso, muitos produtos são armazenados preferencialmente em recipientes de vidro, como os ácidos.

→ Por que refrigerantes em garrafas de vidro são mais saborosos do que aqueles em garrafas de plástico?

Além de serem inertes, os recipientes de vidro não permitem a passagem de nenhum componente gasoso, já que as moléculas que formam o vidro estão bem agregadas e organizadas. Isso explica por que as pessoas preferem refrigerantes em garrafas “KS” (King size, ou tamanho ideal) àqueles contidos em embalagem plástica, que, com o tempo, perdem o gás, pois este consegue atravessar a camada plástica. Quando experimentamos a mesma bebida, mas em embalagens diferentes, o produto presente na garrafa de vidro terá um sabor melhor e mais realçado em virtude da maior presença de gás.

→ Características físicas e químicas do Vidro

Do ponto de vista físico, o vidro pode ser definido como um líquido sub-resfriado, rígido, sem um ponto de fusão definido e com uma viscosidade elevada. Do ponto de vista químico, o vidro é a mistura de óxidos inorgânicos não voláteis resultantes da decomposição e da fusão, principalmente, de compostos alcalinos, alcalinoterrosos e de areia, formando um produto final com estrutura atômica desorganizada.

→ Substâncias utilizadas na fabricação do vidro

Várias são as substâncias que podem ser utilizadas na fabricação do vidro e, por essa razão, existem os mais variados tipos de vidro no mercado, já que a possibilidade de combinação dos materiais é muito grande. As substâncias mais comuns na fabricação dos vidros são:

• Sílica ou óxido de silício (SiO₂): É o principal componente que forma o vidro e nada mais é do que areia. Sua quantidade percentual na fórmula do vidro chega a, aproximadamente, 70%;

A areia é o principal componente do vidro

• Óxido de cálcio (CaO): É utilizado na composição do vidro para dificultar a cristalização da sílica, pois ele não permite que os átomos do óxido de silício reorganizem-se corretamente em cristais de areia;

• Carbonato de sódio (Na₂CO₃) ou Óxido de sódio (Na₂O): Utilizado para remover toda e qualquer bolha de ar durante o processo de fabricação do vidro, além de contribuir para uma boa dureza e rigidez. Facilita também a fusão da sílica;

• Alumina ou óxido de alumínio(Al₂O₃): Está na composição do vidro para conferir maior resistência a choques mecânicos;

• Óxido de magnésio (MgO): Proporciona a capacidade de suportar mudanças bruscas na temperatura.

→ Tipos de vidro

Entre os vários tipos de vidro, cinco grupos são mais utilizados. São eles:

a) Vidro de soda-cal

Trata-se do tipo de vidro mais comum, sendo muito utilizado, por exemplo, em pratos e copos. Apresenta na sua composição sílica, cal e carbonato.

b) Vidro de sílica fundida ou quartzo

Trata-se de um vidro cujo ponto de fusão, resistência química e resistência térmica são elevadíssimos. O vidro de sílica fundida possui como principal componente o tetracloreto de silício (SiCl₄) e é muito utilizado em laboratórios de altíssima tecnologia que trabalham com altas temperaturas. Não é utilizado para produção de objetos de uso cotidiano em virtude do custo de produção.

c) Vidro de borossilicato

Trata-se de um grupo de vidros que apresenta óxido de boro e silicato na sua composição. Esses componentes químicos favorecem a não expansão do vidro quando ele é aquecido e nem a fácil quebra com um impacto. Um exemplo de sua utilização são as lâmpadas.

d) Vidro de Chumbo

Trata-se de um vidro com alto teor de óxido de chumbo (PbO) e que tem baixo ponto de fusão e alta densidade. É muito utilizado como protetor para radiação.

e) Vidro de silicato de alumínio

Trata-se de um vidro que apresenta na sua composição óxidos de alumínio e boro, o que origina um produto final cuja principal característica é a sua durabilidade química.

Vidro sendo produzido de forma artesanal

→ Fabricação do vidro

O processo básico de fabricação do vidro pode ser tanto industrializado quanto artesanal, basta ter os equipamentos necessários. Independentemente se o processo for artesanal ou industrial, ele obedecerá à seguinte ordem de etapas:

1. Misturam-se todos os componentes (óxidos e sílica, por exemplo);

2. Logo em seguida, submete-se essa mistura a um aquecimento de aproximadamente 1700 ºC, no interior de um forno, até que ocorra a fusão de todos os componentes;

3. Após a fusão, o material derretido, cuja cor é dourada, é colocado sobre um molde. Esse molde fornecerá ao vidro seu contorno externo inicial;

4. Em seguida, esse molde inicial é posicionado em um equipamento que injeta uma quantidade de ar para terminar de moldar o vidro no formato desejado.

5. Por fim, apenas se espera o material resfriar-se por completo.

Por Me. Diogo Lopes Dias