Montag, 28. Mai 2012

Themen


Kalk-Natron-Glas

Kalk-Natron-Glas, auch Kalknatronglas, Kalk-Soda-Glas, oder Normalglas, ist die am meisten verbreitete Glassorte. Es wird zur Fertigung von Behälterglas und Flachglas verwendet.[1] Zur deutlicheren Abgrenzung gegenüber Hartglas (Kristallglas) wird Kalk-Natron-Glas auch als Weichglas bezeichnet.

Herstellung und Zusammensetzung

Kalk-Natron-Glas

Kalk-Natron-Glas wird hergestellt, indem Quarzsand, Natrit und Kalk bei über 1.200 °C zusammengeschmolzen werden. Dabei bildet sich ein Silicatglas, dessen Hauptbestandteile Siliciumdioxid (SiO2, 71-75 %), Natriumoxid (Na2O, 12-16 %) und Calciumoxid (CaO, 10-15 %) sind.[1] Daneben können noch weitere Bestandteile enthalten sein, die z.B. die Farbe des Glases oder seine Empfindlichkeit gegenüber Glaskorrosion beeinflussen. Das Glas ist im Vergleich zu Spezialgläsern wenig widerstandsfähig: Säuren und vor allem Laugen greifen die Oberfläche von Kalk-Natron-Glas an, und selbst Wasser löst geringe Mengen der Glasbestandteile aus der Oberfläche heraus. Ein Kriterium für die chemische Widerstandsfähigkeit eines Kalk-Natron-Glases ist das Verhältnis von Siliciumdioxid zu Natriumoxid und Calciumoxid. Die Zusammensetzung sollte möglichst der Formel

s=3(n^2+1)

entsprechen, in der s die Molzahl des Siliciumdioxids und n das Molverhältnis von Natriumoxid zu Calciumoxid angibt.[2] Die chemische Struktur von Kalk-Natron-Glas ähnelt einem Silikatnetzwerk, dessen Bindungszustände, nicht aber die Fernordnung mit dem kristallinen Zustand vergleichbar sind.

Eigenschaften

Kalk-Natron-Glas besitzt eine Dichte von etwa 2,5 g/cm3.[3][4]

Der thermische Längenausdehnungskoeffizient \alpha von Kalk-Natron-Glas beträgt 9.10−6/K.[3][5] Es ist deshalb empfindlich gegenüber Temperaturschwankungen. Bei ungleichmäßiger Erwärmung treten im Glas Spannungen auf, die zum Bruch führen können. Deshalb wird Kalk-Natron-Glas nicht in Anwendungen eingesetzt, bei denen starke Temperaturwechsel auftreten (z.B. im Laborbereich).

Je nach Glasdicke beträgt der Transmissionsgrad von Normalglas 83 % - 90 %.[5] Die Wärmeleitfähigkeit von Kalk-Natron-Glas beträgt 0,8-1,05 W/(m.K). Der Brechungsindex liegt zwischen 1,5 und 1,6.[3]

Die mechanischen Eigenschaften des Glases und der daraus hergestellten Produkte müssen für viele Anwendungen angepasst werden. Die Sicherheitsanforderungen im Bau- und vor allem Automobilbereich führten zur Entwicklung von vorgespanntem Glas, einer Erfindung des französischen Glasunternehmens Saint-Gobain, die 1930 zum Patent angemeldet wurde.[3] Dieses sogenannte Sicherheitsglas birst bei übermäßiger Beanspruchung in eine Vielzahl kleiner Bruchstücke, die vergleichsweise ungefährlich sind.

Verwendung

Kalk-Natron-Glas stellt mengenmäßig die wichtigste Glassorte dar.[1] Es bildet die Grundlage zur Herstellung von Flaschen, Lebensmittelverpackungen, Trinkgläsern und Flachglas (z.B. Spiegel- und Fensterglas).

Kalk-Natron-Glas wird in einigen Bereichen, vor allem im Automobilbau, als Verbund-Sicherheitsglas eingesetzt, das im Jahr 1909 vom französischen Chemiker Eduard Benedictus erfunden wurde, indem er zwei Glasscheiben durch eine Zwischenschicht aus Gießharz zu einem Glaslaminat verband.[3]

Quellen

  1. abc Bundesverband Glasindustrie: Kalknatrongläser
  2. Holleman-Wiberg: Lehrbuch der anorganischen Chemie. 101. Auflage. Verlag Walter de Gruyter, Berlin 1995, S. 944.
  3. abcde A. K. Kott: Zum Trag- und Resttragverhalten von Verbundsicherheitsglas. Dissertation, ETH Zürich 2006, S. 7 und 13.
  4. Glaslexikon auf glas.de
  5. ab Informationen zu Glas aus dem Baunetz Wissen

Weblinks

aus Wikipedia, der freien Enzyklopädie
Wechseln zu: Navigation, Suche
Diese Seite wurde zuletzt am 26. Mai 2012 um 10:03 Uhr geändert.

Dieser Artikel basiert auf dem Artikel Kalk-Natron-Glas aus der freien Enzyklopädie Wikipedia und ist unter der Lizenz Creative Commons Attribution/Share Alike verfügbar. Zusätzliche Bedingungen können anwendbar sein. In der Wikipedia ist eine Liste der Autoren verfügbar.

TOP



TOP