من اين يستخرج الزجاج

بواسطة: - آخر تحديث: ١٠:٤٥ ، ٧ يونيو ٢٠٢٠
من اين يستخرج الزجاج

الزجاج

توجد الكثير من الأدوات التي نستخدمها يوميًا في حياتنا ولا نفكر في ماهيتها، ومنها الزجاج، فأنت تشرب الماء بكأس زجاجية وتتناول الطعام بأطباق زجاجية، وكذلك نوافذ بيتك وتحف غرفة المعيشة وغيرها، ويُعرف الزجاج على أنه مادة غير متبلورة، وتشكل بواسطة الصهر عن طريق عملية التبريد إلى أن تغدو مادة جديدة صلبة، والزجاج مادة شفافة أو شبه شفافة تتكون من خليط السيلكات وهو مادة غير عضوية هشة وخالية من العناصر الطبيعية، ويحوّل الزجاج إلى أشياء زخرفية وعملية منذ قديم العصور، ويعالج العاملون في المختبرات الصناعية مادته الخام عبر تغيير الخصائص الفيزيائية والذرية، وسنخصص هذا المقال للحديث بشكل موسع عن الزجاج وكيفية استخراجه واستخداماته والعديد من الأركان الأخرى.[١][٢]


من أين يُستخرج الزجاج؟

لا بد أنكَ تساءلتَ من قبل عن كيفية الحصول على الزجاج واستخراجه من الأرض، والإجابة عن ذلك اللغز بسيطة وسهلة وهي الرمل؛ إذ يخلط الرمل وويسخن وتضاف كربونات الكالسيوم (الحجر الجيري) وكربونات الصوديوم (رماد الصودا) ويعاد تدويره، ومن ثم تعرض تلك المواد إلى كمية كبيرة من الحرارة العالية في أفران خاصة معدة خصيصًا لصناعة الزجاج، وتقلل مادة الصودا نقطة انصهار الرمل مما يساعد على توفير كمية كبيرة من الطاقة أثناء عملية التصنيع، ويسمى المنتج النهائي كيميائيًا بصودا الجير السيليكا وهي نفسها المادة الشفافة التي يمكننا الرؤية من خلالها، وعندما يذوب الرمل تمامًا يسكب في قوالب خاصة مصنوعة من معدن خاص أيضًا، ومن ثم يمسك العامل بكتلة من الزجاج بواسطة أنبوب رفيع يُطلق عليه اسم آلة النفخ، ويبدأ بالنفخ فيه يدويًا مشكلًا الزجاج بالطريقة التي يريد، ويمكن صنع العديد من الأشكال الجميلة الساحرة وبأحجام مختلفة، وعلى الرغم من كون تلك الطريقة التقليدية القديمة إلا أن تطور المعدات والعلوم اليوم مكنت صانعي الزجاج من إضافة بعض المواد الكيميائية لتغيير مظهر أو خصائص الزجاج النهائية مثل إضافة الحديد أو الكروم أو أكسيد البورون أو الرصاص وغيرها.[٣]


أنواع الزجاج

مع زيادة الطلب على مادة الزجاج وتعدد الاستخدامات كان لا بد من صناعة أنواع مختلفة تتلاءم وطبيعة الاستعمال، وفيما يلي سندرج مجموعة من أهمها:[٤]

  • زجاج السيارات ويشمل نوعي الزجاج الرقيق والقاسي إذ يوضع في المرايا الأمامية والخلفية والجانبية في السيارة وكذلك المصابيح الأمامية والخلفية، وهو عنصر هام يوفر السلامة الهيكلية للسيارة.
  • الزجاج القاسي وهو نوع يتكسر إلى قطع صغيرة غير حادة أو خطيرة، ولا يضر الركاب عند وقوع الحوادث، وتعد واحدة من إيجابيات هذا النوع.
  • الزجاج المصفح، ويتكون من لوحين من الزجاج وهو مقاوم للصدمات، إذ تظل قطعه عالقة في الطبقات البلاستيكية.
  • الزجاج المعماري ويشمل أنواعًا عديدة مثل تصميم المباني وتطبيقات البناء كالأبواب والنوافذ، ومن استخداماتها عزل الضوضاء العالية والتحكم في التلوث وغيرها.
  • الزجاج الصلب المُلدن أو يسمى بالزجاج المصقول وهو الشكل الأساسي للزجاج الذي يفتقر إلى المتانة أو مقاومة تأثير الزجاج المعالج.
  • الزجاج الشفاف وهو نوع من الزجاج المصقول الذي يوفر وضوحًا وشفافية عالية للغاية، كما أن جودته ودقته عالية أيضًا.
  • الزجاج الملون هو زجاج صلب مغطى بطبقة خارجية تضفي عليه لونًا يقلل من انتقال الضوء ومروره عبره.
  • الزجاج البلوري وهو زجاج شفاف مصنوع من عملية يكون فيها إضافات حمضية أو رملية مما يمنحه سطحًا خارجيًا ضبابيًا خشنًا بعض الشيء.


استخدامات الزجاج

يعد الزجاج مادة واسعة الاستخدامات ومبتكرة من حيث التطبيقات، فهو مكون أساسي للعديد من المنتجات التي نستخدمها بشكل يومي، وفيما يلي سنذكر مجموعة من أهم الاستخدامات له:[٥]

  • التعبئة والتغليف فلا بد أنك انتبهت للأغذية والعصائر والمشروبات التي تبتاعها من المحال التجارية، فلا غنى عن القوارير الزجاجية في ذلك، وكذلك أدوات التجميل والمستحضرات الطبية، والأدوات المنزلية من الكؤوس والأكواب وغيرها.
  • المساكن والمباني إذ لا بد أن الواجهات الرئيسية قد لفتت انتباهك في المدن الكبرى، والتي يغطيها الزجاج بأكملها، ذلك بالإضافة إلى هياكل التعزيز والعزل وسواها.
  • التصميم الداخلي والأثاث فعلى اختلاف الفن المعماري بين القديم والحديث إلا أن الزجاج يظل واحدًأ من أهم العناصر في المرايا والحواجز والرفوف وأعمدة الإضاءة وغيرها.
  • الأجهزة والإلكترونيات مثل شاشات الهواتف الذكية والهواتف المحمولة و التلفزيونات.
  • وسائل النقل كالسيارات والحافلات والطائرات والسفن التي يمنحها الزجاج الخفة والمرونة.
  • التكنولوجيا الطبية والحيوية وهندسة علوم الحياة واستخدام الزجاج البصري فيها.
  • كابلات الألياف الضوئية التي تستخدم لنقل المعلومات من مكان إلى آخر.
  • وسائل الطاقة المتجددة مثل ألواح الخلايا الشمسية وتوربينات الرياح وغيرها.


مَعْلومَة

من السهل عليكَ أن تصدق أن الكوب الذي تحتسي به قهوتك مصنوع من الزجاج، لكن هل تصدق أن جسم النملة مصنوع من الزجاج أيضًا؟ لقد أثبت العلم أن أجسام بعض الحشرات مصنوعة من مادة رئيسية تُعرف باسم الكايتين والتي تتكون بغالبها من كربونات الكاسيوم، أما الزجاج فهو مصنوع من السيلكات، وهنالك تشابه جزيئي بين تركيب المادتين، إذ يحتوي الكايتين على هياكل بلورية كما يتكون الزجاج من هياكل بلورية سيليكاتية، مما يعني أن لدى كليهما العديد من القواسم المشتركة، ويتميز الهيكل الخارجي للكايتين بكونه أكثر سمكًا وصلابة بسبب وجود عدد من المواد المقوية مثل البروتينات والمعادن فيه، ويبدو هذا بارزًا في الأجزاء الصلبة من الجسم والتي تحتاج للمرونة في الوقت نفسه تمامًا مثل جسم النملة، وعادة ما تترسب البلورات المعدنية وكربونات الكالسيوم بشكل رئيسي في عملية تُعرف باسم التمعدن الحيوي، ولعل ذلك ما يفسر كلمة (يحطمنكم) في القرآن الكريم في سورة النمل[٦][٧] عندما قال تعالى: ﴿حَتَّى إِذَا أَتَوْا عَلَى وَادِ النَّمْلِ قَالَتْ نَمْلَةٌ يَا أَيُّهَا النَّمْلُ ادْخُلُوا مَسَاكِنَكُمْ لَا يَحْطِمَنَّكُمْ سُلَيْمَانُ وَجُنُودُهُ وَهُمْ لَا يَشْعُرُونَ ﴾[٨].


المراجع

  1. "Glass", britannica, Retrieved 2020-6-4. Edited.
  2. "Glass ", merriam-webster, Retrieved 2020-6-4. Edited.
  3. "Glass", explainthatstuff, Retrieved 2020-6-4. Edited.
  4. "Types of glass", aisglass, Retrieved 2020-6-4. Edited.
  5. "Applications", glassallianceeurope, Retrieved 2020-6-4. Edited.
  6. "وجوه من الإعجاز العلمي في آية النمل", quran, اطّلع عليه بتاريخ 2020-6-4. بتصرّف.
  7. "Is there a similarity between the Ant structure and glass?", reddit, Retrieved 2020-6-4. Edited.
  8. سورة النمل، آية: 18.