Sklo je všade okolo nás. Moderný život si už bez skla nevieme predstaviť. Stretávame sa s ním nielen vo forme jednoduchých fliaš, pohárov alebo okien, ale je aj súčasťou modernej architektúry, prispieva k efektívnejšiemu využívaniu energetických zdrojov a k rozvoju informačných technológií. Kľúčovú úlohu hrá taktiež vo fotovoltaických systémoch, displejoch či polovodičoch. Sklo je krásne a nadčasové.
Definícia skla
Sklo je homogénna, väčšinou priehľadná anorganická látka vyrobená ochladením taveniny troch základných surovín kremičitého piesku, sódy a vápenca. Sklo neuvoľňuje toxické chemikálie, takže nepoškodzuje prírodu ani ľudské zdravie. Sklo je 100% recyklovateľné.
Sklo sa môže pochváliť mnohými vlastnosťami ‑ je priehľadné a priesvitné, veľmi tvrdé, vydrží vysoké teploty, má vysokú pevnosť v ťahu, ľahko sa čistí, je dobrým tepelným a elektrickým izolantom, je rozmerovo stabilné a napriek tomu tvarovateľné i hygienicky neškodné.
Výroba skla
Základ výrobnej zmesi na výrobu skla tvorí sklársky piesok alebo chemicky oxid kremičitý. Dôležitú úlohu má kyselina boritá, prípadne oxid boritý, ktorý zlepšujú taviteľnosť skla, zvyšujú lesk hotového výrobku a zároveň uľahčujú jeho prípadné farbenie. Sóda a síran sodný prispievajú k číreniu skloviny. Potaš, chemicky uhličitan draselný, ktorý sa na výrobu skla používal od staroveku, dodáva sklu lesk a takisto prispieva k ľahšiemu farbeniu. Oxid lítny zvyšuje priepustnosť ultrafialových lúčov a vápenec síce zvyšuje krehkosť skla, ale tiež zvyšuje jeho chemickú odolnosť a lesk. Kaliacou prísadou je zvyčajne fluorit alebo kryolit.
V sklárskej peci sa pri teplote približne 1 600 °C roztaví základná prášková surovina a vznikne sklovina. Jej hustota je porovnateľná s medom, ktorá sa ľahko ďalej spracúva liatím, fúkaním alebo lisovaním.
Pred začatím tavenia je potrebné presne dodržať pomer surovín – približne 60 percent kremíku, 20 percent uhličitanu sodného a síry a 20 percent vápenca a dolomitu. Všetky tieto suroviny sa rozdrvia vo veľkých miešacích valcoch a následne sa zmiešajú. Zmes, ktorú tvorí približne 80 čistej suroviny a 20 percent recyklovanej sklenenej zmesi sa dávkuje do pece a taví pri 1600 °C. Vzniká sklo tvorené kriedou, nátronom a silikátom.
Po úprave čiže rafinácií skloviny plynnými látkami, sa sklovina naleje do stabilizačnej vane a nechá sa vychladnúť na 1200 °C a následne sa žiaruvzdorným lievikom presunie do cínového kúpeľa k takzvanému plaveniu. Ochladená sklovina sa trvalo dávkuje alebo „plaví“ na povrch cínového kúpeľa.
Plavené sklá
Priemyslové sklo, ktoré sa dnes používa v priemysle sa začalo vyrábať postupom známym ako „plavenie“. Tento proces dosiahol vrchol v roku 1959 a znamenal revolúciu vo výrobe skla. Než bola vyvinutá metóda plavenia skla, sklenené tabule sa vyrábali ťahaním alebo lisovaním skloviny a následným leštením.
Nová metóda umožňuje sklu „plávať“, to znamená , že sklovina sa rovnomerne rozprestrie na povrchu kúpeľa z roztaveného cínu. Vďaka povrchovému napätiu roztaveného cínu a skutočnosti, že sklo má len polovičnú hustotu než cín, sa sklovina neponorí do cínového kúpeľa, ale pláva na hladine a rovnomerne sa vytvaruje podľa povrchu roztaveného cínu. Týmto postupom sa vytvorí dokonale súmerná plocha, ktorá zabráni deformáciám a zaručuje kryštálovo jasnú priepustnosť svetla. Znížením teploty cínového kúpeľa z cca 1000 °C na 600 °C sa viskózna hmota skloviny zmení v pevnú tabulu skla, ktorú je možné v závere procesu plavenia odobrať priamo z povrchu cínového kúpeľa.
Farebné sklo
Ploché plavené sklo na stavebné účely je možné farbiť buď v hmote alebo na povrchu. Takéto sklo si zachováva svoju priehľadnosť, pričom intenzita zafarbenia stúpa s jeho hrúbkou. Sklo farebné v hmote sa vyrába v rôznych hrúbkach od 4 do 12 mm a je ho možné vytvrdiť/kaliť alebo znepriehľadniť pieskovaním. Horúce sklo sa farbí zvyčajne oxidmi kovov. Intenzita farby, niekedy však aj samotný farebný odtieň pritom závisia od koncentrácie oxidov. Oxid cínu, antimónu a arzénu vytvárajú nepriehľadné sklo. Kobalt sa pridáva pre modré, meď pre tyrkysové a červené, nikel pre modré, čierne a fialové sklo. Použitím uránu sa získava zelené alebo žlté sklo, titánu zase žltohnedé. Celé farebné spektrum od žltej cez oranžovú až po červenú vyčaria zlúčeniny striebra.
