VIDROSJosé Luiz da Silva1, Daiane Cristina Mariano Alegre1, Naiá FernandaSanches de Oliveira1, Cleber Martini1, Érica Amorim da Silva1, JéssicaVita Gabana1, Larissa Godoy1, Maria Bruna de Souza1, PetronaBeatriz1, Thamires Kelly Alves1, Willian Ayala Correa1, AlexandreOliveira de Almeida1, Débora Antonio da Silva1, Uendinara Bilibio1 eAntonio Rogério Fiorucci2.1Bolsistas; 2Orientador.
Universidade Estadual de Mato Grosso do Sul
Unidade Universitária de Dourados
Programa Institucional de Bolsa de Iniciação à Docência – PIBID
Subprojeto de Licenciatura em Química.
APOIO
Evolução histórica do
vidro
Fabricação do vidro
Transição vítrea
Aplicações e Usos
Reciclagem
Abordagem Histórica
Alguns estudiosos alegam que o vidro
está entre os materiais mais antigos
feitos pelo homem, fabricados há cerca
de 3500 anos a.C.
Abordagem HistóricaUma das maisdifundidas lendas arespeito da origem dovidro, conta que elefoi descobertocasualmente pornavegadores fenícios,há cerca de 7000-8000 anos a.C., aoacenderem fogueirasna praia.
Comprovadamente no séculoXXVII a.C., bem antes dosfenícios, os egípcios jáconheciam as técnicasrudimentares de produção dovidro e o consideravam comomaterial precioso.
Abordagem Histórica
Frascos de perfume de
vidros egípcios.
Abordagem Histórica
Posteriormente, na Idade Média a arte vidreira teria sido difundida através do Egito e Mesopotâmia, sendo desenvolvida e consolidada em todos os continentes.
Ilustração de um forno para a fabricação de vidro segundo Georgius Agricola em sua obra “De Re Metallica” (1556).
Período e regiões onde foram desenvolvidas importantes inovações na
arte vidreira antiga
Exemplo de vitrais
Espécies químicas (agentes de coloração)utilizados para dar cor aos vidros.
Curiosidades sobre a fabricação de Vidros
Principais matérias primas utilizadas na
fabricação do vidro:
Areia Constituída principalmente de
sílica (SiO2);
Soda ou barrilha Nomes dados ao
carbonato de sódio (Na2CO3);
Cal Cal virgem ou óxido de cálcio (CaO);
Calcário Formado principalmente de
carbonato de cálcio (CaCO3);
Feldspato Um grupo de minerais de
sílica.
Os vidros diferem quanto a suacomposição. O tipo de composiçãomodifica suas propriedades quedeterminam sua aplicação, merecendomaior destaque os vidros desegurança, as vitrocerâmicas e asfibras ópticas.
Vidros no Cotidiano e sua composição
Curiosidades sobre os VidrosNa fabricação do vidro, a matéria-prima é composta basicamente por 96 % em massa de sílica, mas existem variados tipos de vidros que apesar de serem originados da mesma base possuem composições diferentes:
Vidro sódio-cálcio: usado em embalagens (frascos, garrafas) e em vidros de carro;
Curiosidades sobre os VidrosOs refrigerantes envasados em
embalagens de vidro são mais saborosas do que as embaladas em garrafas pets;
Este fato ocorre devido a diferença dos poros de cada material;
Pois na garrafa pet, a perca de CO2 é mais rápida do que nas embalagens de vidro;
Outro fator preponderante é o maior contato do refrigerante com o ar que, provoca sua oxidação.
Curiosidades sobre os VidrosVidro cristal: contém 24
a 32 % de óxido de chumbo e é usado para fabricar taças, copos e peças artesanais;
Vidro boro-silicato: é aplicado em utensílios domésticos (panelas), devido a sua resistência ao choque térmico. Ele também é utilizado na fabricação de peças de vidraria de laboratório de manuseio e armazenamento (vidro âmbar).
Aumentando-se o Na2O aumenta-se a sua
fluidez, expansão e solubilidade mas por
outro lado diminui a sua durabilidade.
O Al2O3, ao contrário, aumenta a durabilidade
e faz aumentar a viscosidade.
O BaO e o PbO aumentam a densidade e
a expansão térmica e reduzem a viscosidade.
O CaO favorece a devitrificação.
A importância dos óxidos como matéria -prima
No resfriamento, se o aparecimento de cristais ocorrerfacilmente, o volume diminuirá de maneira brusca natemperatura TL.
Por outro lado, na ausência de cristalização, o líquido
permanecerá em equilíbrio metaestável até atingir a Tg.
Resfriamento e Transição Vítrea
a) Mudança de volume
durante o resfriamento de
um líquido.
TL: Temperatura de líquido.
Tg: Temperatura de transição
vítrea (de líquido
metaestável a vidro).
a)
Transição Vítrea e Suas Estruturas
a) Quartzo (sílica cristalizada) b) Sílica vítreac) Vidro sódio-cálcico
(C)
Na figura 2, é representado esquematicamente o arranjo
de átomos de um material passando do estado líquido,
desorganizado, para o estado sólido cristalino,
organizado.
É possível visualizar o vidro em grande parte do nosso cotidiano, embora
eles passem muitas vezes completamente despercebidos.
A importância do Vidro no Cotidiano
a) Utensílios domésticos.
b) Diferentes tipos de embalagens.
Tipo de vidro Composição Características
Laminado
Duas ou mais chapas de
vidro unidas por uma
película plástica (PVB:
Polivinil butiral).
Não estilhaça quando se
quebra.
À prova de bala Vidro laminado mais
espesso.
Absorve a energia de
projéteis de grosso
calibre.
Temperado
Vidro comum que passa
por um tratamento térmico
ou químico.
Vidro rígido de maior
resistência térmica.
Vitrocerâmica São materiais
policristalinos produzidos
a partir da cristalização
controlada de artigos de
vidro.
Resistência a choques
térmicos.
Fibra óptica Filamentos finos e
flexíveis de vidro.
Capacidade de transmitir
a luz.
A importância do Vidro no Cotidiano
O vidro laminado que é constituído por camadas alternadas de vidro plano e plástico, em caso de quebra o vidro fica colado no material e não espalha pedaços. São usados na fabricação de pára-brisas de automóveis.
O vidro à prova de bala é um vidro laminado mais espesso, eles absorvem a energia de projéteis de grosso calibre. É utilizado em portas de bancos e blindagem de automóveis.
A importância do Vidro no Cotidiano
O vidro temperado passa por um tratamento especial de aquecimento e rápido resfriamento para torná-lo mais resistente, ao quebrar ele estilhaça produzindo pequenos fragmentos não cortantes.
Possui uso em portas de box para banheiros e portas de segurança.
A importância do Vidro no Cotidiano
As vitrocerâmicas são materiais constituídos por
uma fase vítrea e outra cristalina, possuindo por
isso grande capacidade de resistir a choques
térmicos.
Eles podem ser retirados de um freezer e colocados
no forno.
Estes materiais modificaram as práticas na cozinha tradicional.
A importância do Vidro no Cotidiano
A importância do Vidro no Cotidiano
As fibras ópticas são
filamentos finos e flexíveis
de vidro que podem
“guiar” a luz;
Seu desenvolvimento
causou um grande impacto
na sociedade moderna;
Sua aplicação dá-se nos
mais diferentes campos:
telecomunicações,
medicina de diagnóstico,
microscópia, dentre
outras.
(a) fibras ópticas guiando luz;
(b) vidros emissores de luz
visível (luminescente) após
irradiação.
Questão Ambiental daReciclagem do Vidro
Os vidros constituem cerca de 2% do total de lixo doméstico da cidade de São Paulo, o que equivale a um descarte de aproximadamente 7.000 toneladas/mês de vidro.
Questão Ambiental da Reciclagem do Vidro - Reutilização
A reciclagem de vidros pode ser considerada viável, levando-se em conta os seguintes aspectos:
Recipientes de vidro são relativamente fáceis de serem limpos, esterilizados e reutilizados;
Questão Ambiental da Reciclagem do Vidro – Matéria-Prima x Ambiente
Vidros são produzidos utilizando se como matéria-prima areia, carbonato de cálcio (soda) e outras substâncias, extraídas da natureza por processos que acabam descaracterizando o ambiente e causando o esgotamento dos recursos minerais;
Questão Ambiental da Reciclagem do Vidro – Consumo de Energia e CO2
Reciclar e reutilizar vidros contribui com a matriz energética nacional através da economia de energia;
Para produzir 1 kg de vidro novo são necessários 4500 kilojoules (KJ) de energia;
Já a produção de 1 kg de vidro reciclado é necessário 500 KJ;
É facilmente transformados em “cacos”, e adicionados aos fornos para a produção de novas embalagens aumenta a vida útil dos fornos, reduz os custos de produção e a emissão de dióxido de carbono (CO2).
Referência Bibliográfica
ALVES, O. L.; GIMENEZ, I. F.; MAZALI, I. O.Vidros. Caderno Temático 2 de Química Novana Escola.Ed. Especial. Maio, 2001.
AKERMAN, M. Natureza, Estrutura ePropriedades do Vidro. CETEV, nov. 2000.Disponível em: http://www.saint-gobain-cetev.com.br/ovidro/vidro.pdf
http://www.vidrosubv.com.br/vidro-historia-fabricacao-reciclagem
http://divinalvidros.com.br/educacional/
http://www.abividro.org.br
http://www.andiv.com.br/2010/espelho.asp