Beberapa jenis kaca, seperti kaca vulkanik, terbentuk secara alami, dan obsidian telah digunakan untuk membuat mata panah dan pisau sejak Zaman Batu. Moldavit adalah kaca alami yang terbentuk akibat tumbukan meteorit. Kuarsa lebur adalah kaca yang terbuat dari silika murni secara kimia. Kaca ini memiliki ekspansi termal yang sangat rendah dan ketahanan yang sangat baik terhadap kejutan termal.
Asal dan Produksi
Pasir kuarsa (silika) adalah bahan baku utama dalam produksi kaca komersial. Silikon dioksida merupakan komponen dasar yang umum dalam kaca. Karena silika murni sulit diolah, zat lain yang disebut fluks biasanya ditambahkan untuk menurunkan suhu lebur dan mempermudah pengolahan kaca. Dalam kaca soda-kapur, soda dan kapur berfungsi sebagai fluks yang menurunkan suhu lebur silika. Natrium karbonat adalah bahan tambahan umum yang menurunkan suhu transisi kaca. Karena natrium silikat larut dalam air, kapur, magnesium oksida, dan aluminium oksida biasanya ditambahkan untuk meningkatkan daya tahan kimia. Kapur adalah kalsium oksida, yang umumnya diperoleh dari batu kapur. Kaca yang dihasilkan mengandung sekitar 70 hingga 74% silika berdasarkan berat.
Botol hijau dan cokelat dibuat dari bahan baku yang mengandung oksida besi. Oksida kobalt menghasilkan kaca biru tua yang pekat. Penambahan tembaga(II) oksida menghasilkan warna pirus pada kaca, berbeda dengan tembaga(I) oksida yang menghasilkan warna merah kecokelatan kusam. Kaca lembaran untuk jendela dibuat dengan proses pelampungan, sedangkan kaca wadah dibuat dengan teknik tiup dan tekan.
Kimia dan Sifat
Kaca biasanya inert dan tahan terhadap serangan kimia, serta umumnya mampu menahan pengaruh air. Hal ini menjadikannya bahan yang ideal untuk membuat wadah makanan dan sebagian besar bahan kimia. Namun, meskipun biasanya sangat tahan terhadap serangan kimia, kaca dapat mengalami korosi atau larut dalam kondisi tertentu. Kaca yang mengandung proporsi tinggi unsur alkali atau alkali tanah lebih rentan terhadap korosi dibandingkan komposisi kaca lainnya. Kaca wadah memiliki daya tahan kimia terhadap air yang sedikit lebih tinggi daripada kaca lembaran, yang sangat penting terutama untuk penyimpanan minuman dan makanan.
Kaca soda-kapur relatif murah, stabil secara kimia, cukup keras, dan sangat mudah dibentuk. Kaca soda-kapur-silikat transparan, mudah dibentuk, dan paling cocok untuk kaca jendela serta peralatan makan. Namun, kaca ini memiliki pemuaian termal yang tinggi dan ketahanan terhadap panas yang rendah. Hasil akhir pembuatan kaca bersifat rapuh, tetapi dapat dilaminasi atau diperkeras agar lebih tahan lama.
Botol dan Wadah Kaca
Kaca soda-kapur adalah kaca transparan yang digunakan untuk panel jendela dan wadah kaca seperti botol serta stoples untuk minuman, makanan, dan beberapa barang kebutuhan sehari-hari. Sifat kaca yang inert dan tidak tembus membuatnya menjadi bahan yang stabil untuk kemasan makanan dan minuman, seperti botol dan stoples kaca. Penggunaan umum botol kaca mencakup bumbu makanan, minuman bersoda, minuman keras, kosmetik, acar, dan bahan pengawet. Ukuran botol kaca umumnya berkisar antara sekitar 200 mililiter hingga 1,5 liter.
Botol kaca memiliki beragam penutup untuk menyegel botol dan mencegah isinya keluar. Botol pada awalnya disegel dengan lilin, lalu ditutup dengan sumbat gabus. Oven anil, atau 'lehr', digunakan untuk mendinginkan wadah kaca secara perlahan agar tidak terjadi tegangan dan botol menjadi lebih kuat.
Kaca ideal untuk didaur ulang karena tidak mengalami penurunan kualitas akibat penggunaan normal. Botol dan stoples kaca dapat didaur ulang tanpa batas, dan penggunaan kaca daur ulang dalam produksi menghemat bahan mentah serta mengurangi konsumsi energi. Sebagai aturan umum, setiap peningkatan 10% dalam penggunaan cullet menghasilkan penghematan energi sebesar 2-3% dalam proses peleburan. Setiap ton metrik limbah kaca yang didaur ulang menjadi barang baru menghemat 315 kilogram karbon dioksida agar tidak terlepas ke atmosfer selama pembuatan kaca baru.
Jelajahi ketujuh extrait dalam Set Penemuan.
