Vitrail et vieilles pierres


 
Na
2SiO3 CaSiO3 . 2CO2 
ou la chimie du verre


Recherche proposée par Armand PANIER, professeur honoraire aux facultés Notre Dame de Namur, dans le cadre du projet Comenius "Vitrail et vieilles pierres"

QUELQUES RÉFLEXIONS SUR LES VERRES

1. Composition chimique élémentaire des verres ordinaires

Ce sont des Silicates de Calcium (Ca) et de Sodium (Na) qui se trouvent parfois associés à des oxydes d'Aluminium (Al) ou de Potassium ou de Plomb (Na2SiO3 . Ca Si O3 . Al2O3)
 
2. Verres spéciaux

De nombreux verres spéciaux contiennent en outre du Borax (composé du Borc). Ils sont donc des borosilicates (Pyrex - Émaux...)

3. Obtention générale (Aspect chimique)

On mélange du sable blanc (SiO2ou Silice) avec du Calcaire broyé (CaCO3 - Carbonate de Calcium) et du Na2CO3 (carbonate de Sodium ou Soude Solvay)
Le tout est broyé et fondu à 1800° C. Au cours de cette fusion se produit la réaction chimique de base :

Na2 CO3  + CaCO3  + 2SiO2 -----> ....... Na2SiO2
soude Solvay + Calcaire + Silice ....... CaSiO3 
+
...... 2CO2 (gaz carbonique -effet de serre ! )

4. Aspect physique

Les verres sont des solides non cristallins qui proviennent du refroidissement de la pâte liquide obtenue en 3. Ce refroidissement qui se fait lentement (de 1800 à 1400 ° C) produit un solide dans lequel les "molécules" ont eu leurs mouvements figés avant d'atteindre leurs positions d'équilibre.
Elles demeurent ainsi immobilisées dans le désordre (État amorphe opposé à l'état cristallin); C'est pendant cette lente transformation que la pâte de verre peut être travaillée ("soufflage du verre")

5. Coloration des verres

Les verres colorés sont obtenus en additionnant quelques (%) d'un oxyde d'un métal lourd de transition
oxyde de Cobalt (Bleu) CO
oxyde de Chrome (Vert/ Orange) Cr2O3
oxyde d'or (couleur Rubis /Rouge) Au2O3
oxyde de Cuivre (Vert/ Bleu) CuO

 

 

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Dernière modification : 08/12/07
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