‏المواد الخام :

تستخدم سنويا في الولايات المتحدة حمولات كبيرة من رمل الزجاج لإنتاج الزجاجيات المختلفة . يستخدم للمساعدة في صهر هذه السليكا رماد الصودا، والكعكة الملحية cake  salt  ( سلفات الصوديوم ) وحجر الجير او الجير . يضاف الى ذلك الاستهلاك الكبير لأوكسيد الرصاص ، وكربونات البوتاسيوم ، ونترت البوتاسيوم ، والبورق ، وحمض البوريك ، وثالث اكسيد الزربيخ ، والفلدسبار ، والفلورسبار ، اضافة الى عدد كبير من الاكاسيد الممدنية ، والكربونات ، والاملاح الاخرى اللثزمة للزجاج الملون . وتستهلك لعمليات التشذيب نواتج ثتى كالمواد الحاكة وحمض الهيدروفلوريك .

‏يجب ان يكون الرمل الذي يصنع منه الزجاج من المرو النقي تقريباً . ان منجم الربل الزجاجي هو الذي يحدد احيانا موقع مصنع الزجاج . يجب ان لا يتجاوز محتوى الربل من الحديد 0.45 % بالنسبة لآنية المائدة او 0.015 % ‏بالنسبة لزجاج البصريات ، لان الحديد يؤثر عكساً على لون اكثر انواع الزجاج .

‏تزودنا الصودا (Na₂O) بصورة رئيسية برماد الصودا الكثيف (Na₂CO₃). والمصادر الاخرى هي بيكربونات الصوديوم ، والكعكة الملحية ، ونترات الصوديوم . تفيد نترات الصوديوم في اكسدة الحديد وتسريع الانصهار .

‏والمصادر المهمة للجير (CaO) هي : حجر الجير والجير المحروق من الدولوميت (CaCO₃.MgCO₃) ، ويقوم هذا الاخير بإدخال MgO الى الدفعة او الشحنة .

‏يحمل الفلدسبار الصيغة العامة R₂O.Al₂O₃.6SiO₂ ‏، حيث R₂O ‏تمثل Na₂O او K₂O ‏او مزيجا من كليهما . يتفوق الفلدسبار على كثير من المواد الاخرى كمصدر لـ Al₂O₃ ‏، لأنه رخيص ، ونقي ، وصهور وبتألف كلياً من الاكاسيد التي تشكل الزجاج . ويستخدم Al₂O₃ ‏بالذات فقط عندما تكون الكلفة مسالة ثانوية . يزودنا الفلدسبار ايضا بـ Na₂O او K₂O ‏او SiO₂ ‏. يساعد الالومنيوم في خفض نقطة انصهار الزجاج ويثبط زوال الشفافية .

‏اما البورق borax ‏، كمقوم ثانوي ، فيزود الزجاج بـ Na₂O واكسيد البوريك . ومع انه قلما يستخدم في زجاج النوافذ والزجاج اللوحي ، الا ان استخدامه شائع في مختلف انواع زجاج القوارير . وهناك ايضا زجاج البورات ذو الدليل العالي الذي يحمل قيمة انتشارية منخفضة ودليك انكساريا اعلى من اي زجاج عرفناه حتى الان وهو مهم كزجاج بصريات . واضافة الى قدرته الكبيرة في المساعدة على الصهر فانه يخفض معامل التمدد ، ويزيد قوة التحمل الكيميائية durability . يستخدم حمض البوريك في الشحنات حيث يلزم كميات صغيرة فقط من القلى . ويبلغ ثمنه ضعف ثمن البورق .

‏استخدمت الكعكة الملحية منذ مدة طويلة كمقوم ثانوي للزجاج ، وكثيراً ما نجد سلفات اخرى كسلفات الامونيوم والباريوم في كافة انواع الزجاج .

‏ويذكر ان الكعكة الملحية تزيل الزبد المزعج من الافران الصهريجية ويجب استخدام الكربون مع السلفات لإرجاعها الى سلفيتات . ويمكن اضافة ثالث اكسيد الزرنيخ لتسهيل ازالة الفقاعات .

‏تعمل نترات الصوديوم او البوتاسيوم على اكسدة الحديد وتخفف من وجوده في الزجاج النهائي . وتستخدم نثرات او كربونات البوتاسيوم في كثير من الاصناف الممتازة لزجاج المائدة ، وزجاج الزينة ، وزجاج البصريات .

كسارة الزجاج cullet هي زجاج مسحوق من أدوات غير كاملة ، ونفاية تهذيب ، وزجاج مهدور . تساعد على الانصهار وتخفيف الهدر . وقد تنخفض نسبتها في الشحنة لتصل الى 10% ‏او ترتفع لتصل الى 80 ‏% .

‏ طور الطوب المقاوم للحراره refractory blocks لصناعة الزجاج لمواجهة الظروف الصعبة . فالزركون الملبد Sinterd zircon ‏، والألومينا ، والموليت mullite ، والألومينا - موليت alumina - mullite ، والمصبوبات الكهربائية مثل ألومينا السليكا - زركونيا silica -  alumin – zirconia  والألومينا - كروم نماذج لهذا الطوب من اجل صهاريج الزجاج ..

‏تستخدم احدث التطبيقات مواد قاعدية مقاومة للصهر بسبب الغبار والابخرة القلوية . وتحدد درجات حرارة التشغيل في الافران بصورة رئيسية عن طريق تيجان من اجر السليكا ، حيث انها اقل كلفة في الاستخدام الصناعي . التفاعلات الكيميائية . يمكن اختصار التفاعلات الكيميائية المشاركة كما يلي :

يمكن مثلاً أن تكون النسبة من نوع 1.8SiO₂ / Na₂O . وتقارب النسب الجزيئية الغرامية في الزجاج العادي للنوافذ 1.5 Na₂O ‏مول ، و 1 CaO ‏مول ، و 5 SiO₂ ‏مول . وتختلف الزجاجيات الاخرى كثيراً ( الجدول 11- 2 ‏) .

‏ممكن تجزئة مراحل التصنيع النموذجية المتتالية كما يلي :

‏- نقل المواد الخام الى المصنع .

‏- نخل بعض المواد الخام حسب حجمها .

‏- تخزين المواد الخام .

‏- نقل المواد الخام ، ووزنها ، ومزجها وتلقيمها الى الفرن الزجاجي .

‏- حرق الوقود لتامين الحرارة اللازمة لتشكيل الزجاج .

‏- التفاعلات في الفرن لتشكيل الزجاج .

‏- توفير الحرارة بالتجديد او الاسترجاع .

‏- نقل المنتجات الزجاجية .

‏- تلدين المنتجات الزجاجية .

‏- تشذيب المنتجات الزجاجية .

‏ولتنفيذ هذه المراحل ابتكرت مصانع حديثة للزجاج مزودة بمعدات الية للتصنيع المستمر ، بالمقابلة مع المصانع القديمة التي كانت تستخدم الـ " مجرفة والعربة ‏اليدوية " .

ولكن رغم تحديث المصانع ، ما زالت الافران الصغيرة تستخدم طرق الشحن اليدوي التي تسبب اغبرار الجو . ويتم الاتجاه اليوم الى استخدام اجهزة آلية مغلقة تماماً لنقل الدفعات ومزجها بحيث لا ينبعث عملياً اي غبار في اي مرحلة من معالجة الزجاج او المواد الخام .

مواضيع ذات صلة

صناعة حمض الكبريتيك

تركيب حامض الكبريتوز

كلوريد الثيونيل Thionyl Chloride

حامض الكبريتوز: Sulphureous Acid

مركبات الكبريت مع الأكسجين

مركبات الكبريت مع الهيدروجين

الكبريت الغروي

الحصول على الكبريت من المناجم Sulphur Mining

الأشكال التأصلية للكبريت

الاختبارات الخاصة للورق

تحويل اللب إلى ورق

صناعة الورق