O que é o vidro?

(1) À sua composição química;

(2) Ao seu estado de agregação, isto é, o vidro é sólido ou líquido?

O vidro geralmente é produzido nas indústrias em larga escala e artesanalmente através de uma mistura de substâncias inorgânicas, que é denominada mistura vitrificável. Essa mistura é formada por sílica ou dióxido de silício (SiO₂ ) (oriundo, na maioria das vezes, do quartzo), barrilha ou soda (carbonato de sódio - Na₂CO₃) e calcário (carbonato de cálcio – CaCO₃). Esses três compostos inorgânicos são triturados, transformados em pó e misturados nas proporções adequadas. Além disso, nas indústrias, cacos de vidro também são comumente adicionados como parte do processo de reciclagem desse material.

Essa mistura vitrificável é levada para um forno que está a uma temperatura de cerca de 1500ºC. Assim, esses sólidos fundem-se (am para o estado líquido), formando uma massa pastosa e homogênea composta de silicatos de sódio e cálcio. Essa é, portanto, a composição química do vidro comum.

barrilha + calcário + areia → vidro comum + gás carbônico
Na₂CO₃ + CaCO₃ + SiO₂ → silicatos de sódio e cálcio + gás carbônico
x Na₂CO₃ + y CaCO₃ + z SiO₂ → (Na₂O)_x . (CaCO)_{y .} (SiO₂)_z + (x + y) CO₂

O CO₂ é eliminado no forno de fusão para que não se formem bolhas no vidro. Depois da modelação do formato do objeto desejado, o vidro é resfriado.

Existem também outros métodos para a fabricação do vidro, e ele também pode ser feito com outras substâncias. Atualmente, por exemplo, são muito conhecidos vidros orgânicos e vidros metálicos.

Em relação à segunda pergunta, que questiona o estado físico do vidro, podemos dizer que ele é um sólido não cristalino que apresenta o fenômeno de transição vítrea. Enquanto o sólido cristalino possui uma estrutura microscópica periodicamente organizada, o sólido não cristalino, por outro lado, possui uma estrutura desordenada, com ausência de simetria e periodicidade translacional. Existem dois tipos de sólidos não cristalinos, o vidro e os sólidos amorfos — estes não apresentam o fenômeno da transição vítrea (que será mais bem explicado a seguir).

O vidro é considerado um sólido não cristalino porque a sua temperatura de resfriamento está abaixo do momento em que suas partículas começam a organizar-se para realizar o processo de cristalização. Assim, dizemos que é um resfriamento abaixo da temperatura de transição vítrea.

A temperatura de transição vítrea refere-se à agem do estado vítreo para o estado viscoelástico. O estado viscoelástico descreve um comportamento de um corpo que responde elasticamente ao ter uma força aplicada sobre ele. Por outro lado, o estado vítreo descreve o comportamento de um corpo que não se deforma ao ter uma força aplicada sobre ele. Sua tendência é absorver a energia e dissipá-la, quebrando-se.

Assim, quando a massa fundida é resfriada para a formação do vidro, esse resfriamento ocorre em uma temperatura abaixo da temperatura de transição vítrea e em uma velocidade que não permite que os átomos se organizem em cristais. Dessa forma, forma-se um corpo que apresenta essa transição vítrea. Para entender melhor sobre esse conceito, leia o texto “O vidro é sólido ou líquido?”.

Assim, podemos concluir que o vidro é um sólido não cristalino que exibe o fenômeno de transição vítrea, podendo ser produzido a partir de materiais inorgânicos, orgânicos e metálicos.

Por Jennifer Fogaça
Graduada em Química