Vijfduizend jaar geleden ging het waarschijnlijk zo. Iemand was op een strand in het Midden-Oosten een vuurtje aan het stoken en zag even later glanzende, doorzichtige bolletjes -glas -in het zand liggen. Glas wordt in de lOste eeuw toegepast bij de fabricage van talloze gebruiksvoorwerpen en is een van de belangrijkste bouwmaterialen.
De grondstof voor glas is kwarts, het mineraal dat het meest op aarde voorkomt. Het is melkwit en wordt gevonden in allerlei gesteenten, onder meer graniet. Aangezien elk strand op aarde bestaat uit door het water tot kleine korreltjes afgesleten rotsen, vormt zand de voornaamste bron van kwarts.
Bekijk eens een handje zand als u op het strand ligt. Elke korrel die half doorzichtig is die dus niet zwart, rood of geel is of een andere echte kleur heeft is een kwartskorrel. Zand bestaat ook uit andere mineralen, maar kwarts is het voornaamste, en doordat het hard en onoplosbaar is en niet uiteenvalt, is het duurzamer dan de rest.
Zuiver kwarts heeft zo’n hoog smeltpunt, dat het niet met gewoon vuur kan worden omgezet in glas. De eerste glasmakers uit het Midden-Oosten moeten hun vuur hebben gestookt op zand met een hoge concentratie soda die was achtergebleven toen het water uit zee of een meer was verdampt. Soda verlaagt het smeltpunt van kwarts.
Tegenwoordig worden kalk en soda met kwarts vermengd voor de produktie van natronkalkglas, waarvan flessen, vensterglas en goedkope drinkglazen worden vervaardigd. Na het afkoelen heeft glas niet langer de ondoorschijnende kristallijne structuur van kwarts, maar vormt het een wanordelijk, doorzichtig geheel dat op een bevroren vloeistof lijkt.
Ovenschalen en loodglas
Voor het kleuren of verbeteren van de kwaliteit van het glas kunnen andere stoffen worden toegevoegd. Glas dat bijvoorbeeld 10-15% boorzuur bevat, is bestand tegen plotselinge verhitting of afkoeling en wordt gebruikt voor ovenschalen. Door toevoeging van loodoxyde, een techniek die in de 17de eeuw werd ontdekt, ontstaat zwaar, fraai glinsterend glas -loodglas (ook wel flintglas genoemd).
Modern vlak glas (vensterglas) wordt vervaardigd door de grondstoffen gezamenlijk in 1ange tanks (wannen) te verhitten. Het mengsel bevat ook glasscherven, die bij een lagere temperatuur smelten dan het overige materiaal en voor een homogene menging zorgen.
Terwijl het pas vervaardigde glas als een 3 m breed lint uit het ene uiteinde van de tank wordt getrokken, worden in het andere uiteinde steeds grondstoffen bijgegoten, zodat het peil in de tank constantgelijk blijft. De ‘tanks zijn bekleed met hittebestendige tegels en blijven continu in bedrijf, zo lang als de bekleding meegaat. Dat kan jaren duren.
Sterker dan staal
Men denkt vaak dat glas breekbaar materiaal is, maar eigenlijk is het zeer sterk. Een in de lengterichting getrokken, gave glasvezel is vijf keer zo sterk als het beste staal. In kunststof gevatte glasvezels (de zogenaamde met glasvezel versterkte kunststof) vormen een taai en veerkrachtig materiaal, dat geschikt is voor scheepsrompen en carrosserieën.
Veiligheidsglas wordt verkregen door glas te verwarmen of door lagen glas op elkaar te lijmen. Het glas wordt tot net onder het smeltpunt verhit en daarna snel met lucht gekoeld. De buitenste laag glas koelt en krimpt eerder dan het binnenste deel en wordt daardoor naar binnen geperst. Deze perslaag vormt een beschermend omhulsel. Veiligheidsglas is veel stooten buigbestendiger dan gewoon glas en als het stukgaat, ontstaan er geen scherpe scherven, maar kleine, ongevaarlijke brokjes glas zonder scherpe kanten of punten.
Meerlaagsveiligheidsglas (triplexglas) bestaat uit twee lagen glas met een laag kunststof ertussen. De laag kunststof kan erg dun zijn, maar is heel taai. Het glas kan door een inslag breken, maar het blijft aan de kunststof plakken en versplintert niet. Hierdoor is het uitermate geschikt voor, bijvoorbeeld, voorruiten van auto’s.
De voorruit van een vliegtuig moet bestand zijn tegen grote druk, extreme temperaturen en botsingen met vogels. Tussen drie of vier lagen glas worden lagen vinyl gelijmd. Hierdoor ontstaat een ruit die bij een vliegsnelheid van 650 km/u bestand is tegen een botsing met een vogel. Dit glas beschermt de piloten van de luchtmacht ook tegen kogels.