O Vidro

VIDROS ESPECIAIS

Você já deve ter visto aqueles finos e delicados copos do chamado “vidro cristal”. São belas peças, empregadas onde se requer o máximo de perfeição possível, principalmente quando se necessita que a luz atravesse a peça de vidro completamente, sem desvios ou onde os desvios da luz se façam de maneira uniforme, como no caso dos espelhos também. Para se obter um vidro lisinho como bundinha de neném, tentou-se várias técnicas, inclusive polimento, só que todas elas falharam miseravelmente. Até que descobriu-se o processo “Float”.

O processo “float” é bem recente. O processo foi patenteado em 1959 e logo em seguida começou a ser licenciado pela Pilkington para outras empresas interessadas na Europa, América do Norte e Ásia. Basicamente, o processo Float consiste em preparar o vidro de maneira convencional, mas antes de deixá-lo esfriar, passa-se a peça por uma câmara com estanho fundido (o ponto de fusão do estanho é de 232 °C), onde o vidro fica “flutuando” (daí o nome “float”) de modo a ficar liso e reto. As espessuras do vidro feito dessa maneira podem variar de 2,5 a 25 mm. Abaixo, temos um vídeo gravado pela Cebrace, onde mostra todos os passos de fabricação do vidro, desde quando ele era apenas um punhado de areia até ser instalado em prédios (não liguem para a música):

Tanto em laboratórios quanto nas cozinhas de todo o mundo, é comum encontrarmos  vidros de borossilicato. Basicamente, ele é obtido ao produzir vidros com substâncias que reduzam o coeficiente de dilatação térmica, como o trióxido de boro (B2O3), óxidos de sódio e potássio (Na2O e K2O, respectivamente) e o óxido de alumínio (Al2O3). Estas substâncias estão para esse tipo de vidro, da mesma forma que o carbono está para o aço. Como o carbono fornece resistência mecânica e térmica para o ferro, produzindo o aço, os boratos ficam presos na rede cristalina dos vidros, conferindo-lhes resistência térmica, mas não mecânica (caiu, quebrou!). Como fica difícil chegar numa loja de departamentos e pedir por uma  travessadevidrodeborossilicato, o marketing entra em cena e surge um nome comercial conhecido no mundo todo: o Pyrex.

As vidrarias de laboratório são comumente de vidro Pyrex. Ao colocar um tubo de vidro comum no fogo, ele derreterá (dependendo do tipo de vidro) ou mesmo irá estourar. A questão está nas propriedades do vidro: ele é um péssimo condutor de calor. Assim, quando colocamos uma peça de vidro no fogo, a parte aquecida irá ter sua temperatura elevada muito mais rápido que o restante do corpo. Se pusermos a extremidade de uma barra de ferro no fogo, logo logo sentimos a temperatura subir em toda a sua extensão. Sendo assim, a extremidade do vidro que está sendo diretamente aquecida irá dilatar-se mais rápido que o restante da peça, o que acarretará em ruptura. Se aquecermos a peça por igual e subitamente a pusermos sobre uma superfície fria, a parte em contato irá retrair-se mais rápido que o restante e o vidro estoura. Podemos imaginar uma outra experiência: se eu derramar água fervente sobre uma placa de vidro, a camada superficial sofrerá uma rápida dilatação, certo? Como o vidro é péssimo transmissor de calor, a parte debaixo desta placa não sofrerá dilatação, por não ter sofrido aquecimento. Podem me dizer o resultado?

AVISO: Este é um experimento mental. Não sejam idiotas de repetir isso em casa, porque eu não me responsabilizarei pelo seu grau de estupidez! Aviso dado; quer se matar, seja mais eficiente e vá num Batalhão da PM com uma arma de brinquedo em punho com uma caneta laser, apontando pro primeiro policial armado que você encontrar. Darwin estará lhe esperando de braços abertos.

Os vidros de Pyrex possuem um coeficiente de dilatação térmica menor (mas não tão pequena quanto a do quartzo) e podem ser aquecidos diretamente à chama, dependendo unicamente do formato da peça. Dessa forma, convém usar o expediente de colocar uma travessa quente sobre uma tábua de madeira ou sobre panos, afim de evitar acidentes, mas com certeza será muito mais seguro do que usar qualquer vidro sem resistência alguma.

Observem ainda que vidrarias de laboratório e as jarras das cafeteiras elétricas possuem algo em comum: fundos com cantos arredondados (tubos de ensaio e alguns balões possuem fundo totalmente redondo. Isso se deve ao fato da melhor distribuição de calor, pois quinas são os pontos mais vulneráveis de uma figura tridimensional.

Na construção civil, faz-se uso de outros tipos vidros especiais, também chamados de “vidros de segurança”. Os dois mais comuns são o vidro temperado, erroneamente chamado de “blindex” (Blindex é o nome de uma das empresas que produzem e comercializam vidros temperados) e o vidro laminado.

O vidro temperado possui este nome, não por receber azeite, sal e vinagre em sua composição, mas sim por receber um tratamento térmico chamado “têmpera”. A têmpera consiste em submeter o vidro a um alto aquecimento, onde ele chega a amolecer, e resfriá-lo rapidamente com ar comprimido. Este choque térmico faz com que apareçam forças internas deixando o vidro mais resistente. O curioso é que a força do vidro temperado se localiza no meio da peça. Ele é mais frágil na extremidades; por isso, se você chegar a dar uma cabeçada num vidro desse tipo, procure fazer bem no meio; assim, o risco dele se partir e te ferir serão menores. Aliás, se alguém for idiota o bastante para fazer este tipo de teste merecerá o ferimento… Através de luz polarizada, podemos ver como as “malhas”, que nada mais são que deformações internas, se apresentam, como no caso do para-brisa da foto ao lado (clique para ampliar).

Em sua quebra, o vidro temperado se partirá em pedaços pequenos, diminuindo a possibilidade de ferimentos muito sérios e cortes muito profundos. Por isso, o vidro temperado é amplamente usado em boxes no banheiro, tampos de mesas, entradas de prédios e de agências bancárias, pratos do tipo “duralex” (outra marca comercial) entre outras, mas não é o indicado em vidraças externas com grandes dimensões em andares superiores de prédios. Imagino que você possa intuir porque.

O vidro laminado é um caso diferente. Na verdade é até um vidro comum… enquanto vidro. O que faz a diferença no vidro laminado é que ele tem uma espécie de “recheio” de um polímero chamado polivinil butiral (PVB). Ele é produzido com duas chapas de vidros comuns, com uma película de polivinil butiral entre elas (clique na imagem para ampliar). O conjunto é aquecido e pressionado, até formar uma espécie de “sanduíche” firme, onde as partes não se soltam. Assim, quanto este “sanduíche” se quebra, o polímero não permite que o vidro se parta, impedindo que haja cacos, ainda que que pequenos. Normalmente, esperaríamos que para-brisas de automóveis fossem feitos de vidros laminados, mas devemos levar em conta a energia do impacto. Quando o vidro se quebra de vez e os cacos saem voando (de preferência, para fora), parte da energia cinética se dissipa. Em prédios altos, o vidro laminado é muito útil, pois impede que cacos de vidro caiam no solo e ninguém espera que o Super-JHomem passe na hora e destrua os cascos de vidro com sua visão de calor.

Outro emprego do vidro laminado é o chamado “vidro à prova de balas”. O PVB ajuda a segurar o impacto da bala e ao se variar o calibre, é preciso variar a espessura da composição, ou seja, para calibres maiores, teremos a necessidade de usar mais “fatias” de vidro com PVB entre eles. Se o vidro de seu carro for protegido contra uma bala calibre .22 e o ladrão estiver portando uma magnum .44, é melhor entregar o veículo e todo o seu dinheiro, pois não vai adiantar de nada.

49 comentários em “O Vidro

      1. @André, È verdade andré ,não li todo o artigo porque estava no trabalho e nem percebi o restante em outra página, somente agora tive tempo e atenção, mas saiba que leio sempre, porque é foda se dedicar a um artigo e ter que aguentar perguntas e opiniões de quem nem mesmo fez a leitura, mas no meu caso foi desatenção com a página, mas fiz a leitura e constatei a minha resposta, valeu!!!

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  1. Gostei muito do post (embora prefira copos e pratos de porcelana :mrgreen: ).Também é bom ver que da sílica vem o silício e quase toda a eletrônica moderna,pelo menos até o grafeno dominar …

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  2. Por causa de artigos como esse dá gosto de entrar no Ceticismo.net.

    Belo artigo, meus parabéns!

    Por erro de digitação tem um “quen” na última página, salvo engano.

    É na frase abaixo:

    “Viu o alvorecer da utilização humana de ferramentas, nem quen estivesse sobre a forma de resíduos vitrificados de lava.”

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    1. @bvv,

      Blasfêmia! Como ousa corrigir o André!? :lol:

      Me lembra meu primeiro dia de trabalho, em uma concessionária. Me mandaram ir pros mecânicos pedir emprestado o martelinho de desentortar vidro. Achei estranho pra caráleo, mas como era o chefe… Estagiário cabaço é foda!

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  3. Caramba ao terminar de ler o artigo eu pensei: Como sou ignorante! Ao menos serve de consolo saber que agora – após a leitura – sou um pouco menos ignorante. Ah sim, eu também cai na crendice de pensar que o vidro era “meio-liquido” em razão da história dos vitrais das catedrais. Mas após a elucidativa leitura, um mito a menos vive na minhas consciência. Ótimo artigo, parabéns André.

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  4. André, você deveria escrever um livro. Artigo muito instrutivo, quase enciclopédico.

    Quando ia para igreja (sou ateu ex-católico) admirava os vitrais coloridos com desejos complexos. Agora imagino o trabalhão que dá, misturar as substâncias para dar aquelas cores.

    Outra coisa que imagino: o colorido dos fogos de artifício também são misturas de metais com pólvora?

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  5. Já tinha ouvido a versão de que o vidro foi descoberto depois que raios atingiram o solo de um acampamento.

    Na fábrica onde trabalho, teve uma palestra de um fornecedor de garrafas para nós do Controle de Qualidade, que disse que o vidro era líquido. Agora sim tirei minha dúvida. Obrigado.

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  6. Gostei muito do artigo, me fez aprender um pouco mais sobre uma das grandes descobertas da humanidade.
    Não sei por qual razão, mas sempre que começo a ler o livro dos porquês, parece que dá um nó no meu celebro, mas no final fico feliz por estar aprendendo uma coisa nova.

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  7. Recentemente, a empresa que trabalho comprou o único laboratório completo de análises ambientais de São Paulo e estou aprendendo muito do que há em laboratórios químicos, com isso, quero dizer que só faltou eu rolar aqui de tanto rir ao me ler suas lembranças como estagiário. A diferença é que aqui, cada capela tem sua exaustão, sem contar a exaustão do laboratório em si… Mas consegui visualizar bem a cena e você foi guerreiro na térmita, parabéns!

    Quanto ao artigo, eu ainda tenho a opinião que vidro é um estado físico. Não dá para classificar. E que são belas as tacinhas de cristal que minha mãe poli uma vez por mês, são belas sim. Já até separei os conjuntos que levarei de herança dela u_u (assim como escolhi quais conjuntos de chá pegarei da minha avó).

    Durex, pyrex, duralex, marinex.. Que raios há com o marketing que gostam desse “ex” no final? Fica tão brega :/

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    1. A diferença é que aqui, cada capela tem sua exaustão, sem contar a exaustão do laboratório em si…

      Vc não é laboratorista de verdade. Se eu contar as peripécias que passei no Lab do Museu Nacional, daria vários posts. Qdo cheguei lá, me mostraram vários garrafões com espuma solidificada transbordando, caixas rasgadas e tudo se espalhando.

      Perguntei: O que diabos é isso?
      Resposta: Não sei. Ninguém sabe o que é.
      Perguntei: Show! Quer dizer que isso pode ser arsênio ou cianetos?
      Resposta: Um dar de ombros

      Isso sem NENHUM equipamento de segurança (mas tinha guarda-pó branquinho e passado, do jeito que só as mães sabem fazer e que depois a gente ignora indo todo amarrotado).

      Moral da história, eu recolhi aquilo tudo, chamei a FEEMA, mas ela não veio; entretanto, deram um jeito de sumir com aquilo.

      alguém ainda duvida que eu sou imortal? E olhe que nem mencionei quando passei uma cantada na estagiária de peleontologia, mas esta me deu um cano pois passou a ser amante da (notem o artigo) chefe do Departamento de Entomologia.

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          1. @André, Você acertou. Eu me sentia fora da realidade tendo um vidro do tamanho de um esmalte comum mas tão pesado quanto os livros da Barsa. Foi um peso de papel e enfeite por muitos anos ‘-‘

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        1. @Mari., e a minha maior proeza foi acender uma lâmpada com um limão. Mas um vidro com mercúrio nunca ganhei, mas já desmontei termômetro (o que me custou boas palmadas) e derreti chumbo no fogão :D Eu era terrível!

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          1. @André, Hahahaha! Sempre amei experiências caseiras :D Já até montei “bombas” de comprimidos efervescente :D Hum… Vou pesquisar sobre o açúcar :mrgreen:

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          2. @André, Falando nisso, meu tio trabalha na Louis Dreyfus, no porto de Paranaguá. Houve uma explosão no galpão da empresa recentemente, causada pela poeira de açúcar e uma fagulha.

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          3. @Nihil, uma vez eu quebrei um termômetro sem querer e achei fascinante o líquido prateado que deixava a colcha da minha avó vermelha. Sem contar que era divertido colocar o dedo na substância e parecer que não tocava nada! Não levei palmadas ‘-‘ mas fiquei extremamente triste em saber que não podia brincar com aquilo. Minhas proezas sempre foram com remédios variados (era daquelas que via a avó tomar mil comprimidos e ia depois escondido tomar também para evitar doenças de velho~ quantas lavagens eu já vi num pronto-socorro? Não sei, mas a mais traumatica foi quando eu achei melhor tomar o vidro de rinosoro do que pingar no nariz)

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  8. Não tive tempo de ler tudo, só dei uma passada de olhos. Mas tenho que comentar sobre as fibras ópticas, que são feitas de vidro também. Eu trabalho com cabos de fibras ópticas e é impressionante você saber que um sinal de luz (um laser) é transmitido pelo núcleo de uma fibra que tem entre 9 micrômetros e 62,5 micrômetros de diâmetro. E o sinal não se perde simplesmente por diferença de índice de refração entre núcleo e casca. O núcleo é dopado geralmente com germânio para isso ocorrer.

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  9. andre sou astronomo amador e gostei do texto sobre o vidro, a grande dificuldade é encontrar vidro com espessura maior que 25mm aqui no Brasil para fazer espelhos maiores de 200mm (diâmetro) possuo um trelesco de 200mm e é fascinante observar o universo com ele grande abraço honorio :shock: ;-)

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