Lasi

Wikipediasta
(Ohjattu sivulta Kvartsilasi )
Siirry navigaatioon Siirry hakuun
Kaj Franckin kartio-laseja ja kaadin, 1958.
Tama artikkeli kasittelee lasia materiaalina. Lasilla voidaan tarkoittaa myos juomalasia .

Lasi on sulatettujen silikaattien jahmettyessa muodostunut amorfinen massa. Lasi on haurasta, kovaa ja yleensa lapinakyvaa. Sulatetun silikaatin jaahtyessa atomit eivat enaa palaudu kiteiseen muotoon, vaan jahmettynyt massa jaa lasiksi. [1]

Tavallinen ikkunalasi lapaisee nakyvaa valoa , mutta vain hieman ultraviolettisateilya . Lasi ei juurikaan johda sahkoa , sen jalkeen kun se on jahmettynyt, mutta ennen sita, kun se on viela juoksevaa, se johtaa erittain hyvin sahkoa. Lasi ei myoskaan johda erityisen hyvin lampoa , minka vuoksi se taytyy jaahdyttaa hitaasti. Jos lasi jaahdytetaan tai lammitetaan liian nopeasti, lampotila sitoutuu epatasaisesti ja luo jannitystiloja. Vahainenkin ulkopuolinen voima saattaa purkaa naita jannityksia, jolloin lasi pirstoutuu lahes rajahdysmaisesti. Taman on saattanut moni huomata kaataessaan kuumaa tai kylmaa nestetta juomalasiin , joka on ollut lampotilaltaan vastakkainen.

Viistehiottuja lasisia "korukivia" kutsutaan myos nimella Similitimantti. [2]

Koostumus [ muokkaa | muokkaa wikitekstia ]

Lasin komponentteja ovat lasinmuodostajat, sulatteet eli flussit, stabilointiaineet seka toissijaiset materiaalit kuten puhdistus- ja varjaysaineet. [3]

Lasin perusraaka-aine ja paaasiallinen lasinmuodostaja on piidioksidi eli kvartsi, joka on piidioksidin ( Si O 2 ) muodossa. Se muodostaa useimpien lasityyppien painosta 60?80 prosenttia. Sulaessaan kvartsi sitkistyy paksuksi nesteeksi. Kun tata nestetta jaahdytetaan valvotusti jahmettymispisteeseen, atomit eivat asetu kiteille ominaiseen saannolliseen jarjestykseen, vaan ne jahmettyvat nesteiden tapaan epasaannolliseen rakenteeseen. Ne eivat kuitenkaan voi liikkua kuten nesteen atomit. [3]

  • Kvartsi on lasin perusraaka-aine.
    Kvartsi on lasin perusraaka-aine.
  • SiO2-molekyylien lasille tyypillinen, epäsäännöllinen kidehila
    SiO 2 -molekyylien lasille tyypillinen, epasaannollinen kidehila

Jos kvartsia sulatetaan yksin hiekan muodossa, syntyy helposti sarkyvaa ja haurasta materiaalia, josta ei voi muotoilla esineita. Sen vuoksi kvartsin joukkoon sekoitetaan yhdisteita, jotka synnyttavat kovempaa ja tyostettavampaa lasia ja samalla laskevat sen sulamispistetta, mika oli entisaikoina myos tarkeaa. [3]

Sulatteita eli flusseja lisataan materiaaliin sen kemiallisen kestavyyden lisaamiseksi ja jotta se sulaisi matalammassa lampotilassa. Flussina kaytetaan soodaa sisaltavaa natronlasia tai potaskaa sisaltavaa kalilasia. [3]

Stabilointiaineita kuten kalkkikivea lisataan lasin kemiallisen kestavyyden lisaamiseksi. [3]

Lapinakymaton lasi eli opaali- tai maitolasi syntyy siten, etta jo lasin raaka-aineseokseen lisataan kiteytyvia aineita, esimerkiksi kryoliittia , fluorisalpaa tai luutuhkaa . Lasin varjaamiseen kaytetaan metallioksideja ja eraita muita aineita: [1]

Varjattya ja lapinakymatonta seka lapinakyvaa lasia

Jos halutaan valmistaa varitonta lasia, hiekan tavallisesti sisaltamat varjaavat metallioksidit taytyy poistaa. [4]

Lasityyppien raaka-aineet [ muokkaa | muokkaa wikitekstia ]

Natronkalkkilasi eli soodalasi valmistetaan sekoittamalla piidioksidia, natriumkarbonaattia ja kalsiumkarbonaattia. [5] Sen koostumus on piidioksidi , ( Si O 2 ) n. 70?75 % ( kvartsihiekasta ), natriumoksidi ( Na 2 O) n. 10?15 % ( soodasta ) ja kalsiumoksidi , ( Ca O) n. 8?14 % ( kalkkikivesta ). [1] Natronkalkkilasi on helposti sulavaa ja edullista, ja sita on suurin osa markkinoilla olevasta kirkkaasta ja lapinakyvasta lasista. [5]

Lyijylasi eli kristalli valmistetaan sekoittamalla ja sulattamalla piin , kaliumin ja lyijyn oksideja. Kristalli on paksua lasia, jolla on korkea valon taitekerroin . Kristalli on myos pehmeaa ja sailyttaa plastisen muovailtavuutensa, joten sita kaytetaan hiottujen ja kaiverrettujen lasiesineiden valmistamiseen. [5]

Optinen lasi on kristallilasia, jonka tuottamiseksi lasimassaan lisataan lantaanioksidia ja toriumia . Optista lasia kaytetaan kameroiden linssien raaka-aineena, koska se dispergoi eli hajottaa kaikenvarista valoa. [5]

Borosilikaattilasia valmistetaan piidioksidista , boorihaposta , fosforihaposta ja joskus myos alumiinioksidista . Borosilikaattilasin kemiallinen rakenne on huomattavan kestava, sen lampolaajeneminen on haviavan pienta, ja se kestaa vahvojakin lamposhokkeja. Sen vuoksi sita kaytetaan esimerkiksi kuumuutta kestavien keittoastioiden ja laboratoriolasin valmistamisessa. [5] Tunnettu kauppanimi on borosilikaattilasille on PYREX .

Kvartsilasi on seostamatonta lasia, jonka jalkikasittely on haastavaa. Sen sulamislampotila on noin 2 000 °C ja se on kimmoisaa. Se myos lapaisee ultraviolettivaloa. [1]

Merkittava osa lasiraaka-aineesta on kierratyslasia .

Lasin valmistus [ muokkaa | muokkaa wikitekstia ]

Lasin valmistusta

Raaka-aineet sekoitetaan oikeassa suhteessa, jolloin saadaan mankia . Tama seos sulatetaan noin 1 500 °C:ssa lasiuunin sisalla olevassa upokkaassa tai vannassa. Sulatuksen jalkeen lasimassan lampotila lasketaan tyolampoon, noin 1 000 °C. Lasimassan tyostoa ja muokkausta seuraa lasin jaahdytys.

Ikkunalasia (tasolasi, lasilevyt) valmistettiin aikaisemmin muun muassa vetamalla. Nykyisin kaytetyin tasolasin valmistusmenetelma on float -menetelma, joka oli kaytossa muun muassa Pilkingtonin Lahden lasitehtaalla . Float-menetelmassa pitkan uunilinjan alkupaassa syotetaan raaka-aineet sisaan. Niiden sulettua lasi valutetaan sulan tinan paalle. Massaa vedetaan jatkuvasti eteenpain ja lasilevyn paksuus saadetaan vetonopeudella. Lasista saadaan talloin molemmilta pinnoiltaan erittain tasaista ja sileaa. Jaahdytyksen jalkeen, uunilinjan toisessa paassa, levy leikataan sopiviksi paloiksi.

Toinen valmistusmenetelma on lasinpuhallus . Pullot ja hehkulamput valmistetaan nykyisin koneellisesti puhaltamalla. Automaattikoneet puhaltavat paineilmalla jopa 590 000 pulloa vuorokaudessa tai 900 hehkulamppua minuutissa.

Lasilautasia , tuhkakuppeja, ja huokeita juomalaseja tehdaan valurautamuoteissa puristamalla.

Lasia valmistetaan Suomessa muun muassa Nuutajarven , Humppilan seka Iittalan tehtaissa. Ainoa pakkauslasin valmistaja Suomessa oli Karhulan pakkauslasitehdas. Muita tunnettuja, nyttemmin jo lakkautettuja lasitehtaita ovat muun muassa Riihimaen , Kumelan lasitehdas Riihimaella seka Ryttylan ja Nybyn lasitehtaat. Naiden lisaksi Suomessa toimii lukuisia pienempia lasitehtaita seka yksittaisia lasinpuhaltajia ja muita valmistajia.

Jalkikasittely [ muokkaa | muokkaa wikitekstia ]

Peililasi ja korkealaatuiset ikkunalasit saadaan hiomalla ja kiillottamalla levylasia. Lasi voidaan koristella esimerkiksi kaivertamalla , etsaamalla tai maalaamalla . Lasi kestaa hyvin happoja , mutta poikkeuksen tekevat fluoriyhdisteet , joilla voidaan syovyttaa kuvioita lasin pinnalle. Hiekkapuhaltamalla lasia lapi levyn, johon on leikattu kuvioita, saadaan kuviot nakymaan lasissa himmentyneena pintana.

Taitoa ja taidetta [ muokkaa | muokkaa wikitekstia ]

Dale Chihulyn lasiteos “The Sun” (Aurinko) “Gardens of Glass” -nayttelyssa Kew Gardensissa , Lontoossa , Englannissa . Teos on nelja metria korkea ja koostuu tuhannesta erillisesta lasikappaleesta.

Nykypaivana suurin osa lasista valmistetaan koneilla. Kuitenkin pieni osa joistakin lasisista taide- ja koriste-esineista valmistetaan puhaltamalla. Lasinpuhallus on vanhaa arvossa pidettya kasityota . Rautaisessa, noin puolentoista metrin pituisessa puhalluspillissa on erityinen suukappale. Pillin toiseen paahan otetaan kimpale lasisulatetta, joka puhalletaan ontoksi. Sulatetta lisaten ja koko ajan pillia pyoritellen lasi muovataan halutuksi esineeksi, joko vapaasti tai muottia kayttaen.

Suomalainen lasitaide [ muokkaa | muokkaa wikitekstia ]

Suomalainen lasitaide on noussut maailmanmaineeseen 1940 -luvulta alkaen usean yrityksen voimin. Merkittavimpia yhtioita ovat Riihimaen Lasi ja Nuutajarvi seka Iittala , joka valmistaa mm. Tapio Wirkkalan ja Alvar Aallon suunnittelemia lasistoja. Muita tunnettuja suomalaisia muotoilijoita ovat esimerkiksi Kaj Franck , Timo Sarpaneva , Kerttu Nurminen ja Nanny Still . He ovat muotoilleet monipuolisesti lasiesineita seka juhla- etta arkikayttoon.

Lasin erityisominaisuuksia [ muokkaa | muokkaa wikitekstia ]

Lasi on amorfinen aine , joita joskus nimitetaan kiinteiksi nesteiksi niiden jarjestaytymattomyyden vuoksi ja koska lasissa ei tapahdu sen jaahtyessa selvaa ensimmaisen asteen faasimuutosta . Lasilla ei myoskaan ole selvaa sulamispistetta , vaan kuumennettaessa se pehmenee vahitellen. [1] Siina tapahtuu kuitenkin toisen asteen faasimuunnos, ns.  lasisiirtyma . Lasi ei siten huoneenlammossa muuta muotoaan pitkankaan ajan kuluessa, kuten suosittu kaupunkitarina vanhoista valuvista ikkunalaseista kertoo. Helpompi selitys naille on, etta huonolaatuinen ikkunalasi on asennettu painavampi paa alaspain. [6] [7] Nain tehtiin ikkunan vakauden ja ulkonaon vuoksi.

Lasin valumisnopeus riippuu lampotilasta. Hyvin korkeissa lampotiloissa voidaan havaita merkittavaa taipumista. Lasin puhallus perustuu tahan. Sen sijaan huoneenlammossa ikkunoiden valuminen ei ole havaittavissa hyvinkaan pitkissa ajoissa. Joidenkin laskelmien mukaan merkittavaan valumiseen kuluisi huoneenlammossa aikaa monta kertaa koko universumin ian verran.

Jos kirkkojen ikkunalasi olisi valunut muutamassa sadassa vuodessa niin paljon, etta ikkunoiden alaosat olisivat ylaosia paksumpia, niin tuhansia vuosia vanhojen lasiesineiden tulisi jo olla valunut muodottomiksi moykyiksi. Nain ei kuitenkaan ole tapahtunut. Muinaisen Egyptin ja antiikin Rooman ajoilta on sailynyt useita lasiesineita nykypaiviin saakka, eika niissa ole havaittu lainkaan valumista. Lasi kestaa syovyttavaa rikkihappoa.

Historia [ muokkaa | muokkaa wikitekstia ]

Tektiitti on luonnonlasia, jota on syntynyt asteroiditormayksissa. Vanhin tunnettu ihmisen valmistama lasilaatu on alkali­kalkki­lasi, jota valmistetaan soodan, hiekan ja kalkin seoksesta. Egyptissa siita valmistettiin lasitettuja kivi­helmia jo noin vuonna 4000 eaa. [8] Jo varhain havaittiin, etta lasi voitiin saada varilliseksi lisaamalla siihen eri malmeja . Tallaista varillista lasia kaytettiin keramiikan lasitukseen seka jalokivien jaljitelmiin. [8]

Vanhimmat tunnetut lasiastiat ovat Egyptista n. vuodelta 1500 eaa. [9] , ja niita valmistettiin Egyptissa huomattavia maaria jo 1300-luvulla eaa. Niita valmistettiin yleensa upottamalla metalli­tankoon kiinnitetty, kankaalla paallystetty hiekka­ydin sulaan lasiin, jossa sita pyoritettiin astian muotoilemiseksi haluttuun muotoon. Hiekka­ydin poistettiin, kun lasi oli valmis. Lasin­puhallus keksittiin Egyptissa tai Syyriassa [1] noin vuonna 50 eaa., ja se syrjaytti nopeasti vanhemmat lasia­stioiden valmistus­menetelmat. [8]

Keskiajalla kuuluisin lasi­teollisuuden keskus oli Venetsia . [1] Suomen ensimmaisen lasi­tehtaan perusti G. Jung Uuteen­kaupunkiin vuonna 1681 . [10]

Roomalaiset alkoivat kayttaa lasia ikkunoissa 300-luvulla. Vuonna 674 Englantiin saatiin ensimmainen lasi-ikkuna. Ikkunat valmistettiin pyorittamalla nopeasti tangon paassa olevaa lasimassaa, jolloin syntyi pullonpohjan kaltaisia lasinpaloja, jotka sitten liitettiin yhteen. Suomessa lasi-ikkunat alkoivat yleistya 1700- ja 1800-luvuilla. [9]

Lasinpuristuskoneet tulivat kayttoon 1810-luvulla, ja puoliautomaattisiksi ne saatiin noin vuonna 1900. [1]

Vuonna 2019 kansainvalinen tutkijaryhma, jota johtaa suomalainen tohtori Erkka Frankberg, onnistui tekemaan lasia joka voi venya ja painua kasaan huoneenlampoisena menematta rikki. Tama alumiinioksidista valmistettu lasi on tavallista lasia kymmenia kertoja lujempaa ja viela terastakin monin verroin lujempaa. Materiaalin raaka-aineita on planeetallamme runsaasti ja kayttomahdollisuuksia rajattomasti. [11]

Ymparistohaitat [ muokkaa | muokkaa wikitekstia ]

Heijastavat tai lapinakyvat lasipinnat [12] ovat lintujen merkittavimpia ihmisen aiheuttamia kuolinsyita. [13] Viimeisen vuosikymmenen aikana Pohjois-Amerikassa on saadetty ja asetettu vireille eritasoista lainsaadantoa tilanteen korjaamiseksi. [14] [15] Toistaiseksi kattavin laeista on vuoden 2020 lopussa New Yorkissa voimaan tuleva "Bird Friendly Materials". [16] Myos LEED-sertifikaatissa on olemassa krediitti "Bird collision deterrence". [17]

Katso myos [ muokkaa | muokkaa wikitekstia ]

Lahteet [ muokkaa | muokkaa wikitekstia ]

  • Beveridge, Philippa & Domenech, Ignasi & Pascual, Eva:  Lasityot . Suomentanut englanninkielisesta laitoksesta Katja Kangasniemi. Perhemediat, 2009. ISBN 978-952-494-178-5 .

Viitteet [ muokkaa | muokkaa wikitekstia ]

  1. ↑ a b c d e f g h Otavan Iso Fokus, 4. osa (Kr-Mn) , s. 2205-2206, art. Lasi. Otava, 1973. ISBN 951-1-00388-7 .
  2. ↑ Schumann, Walter, 1989: Jalokivet ja korukivet Helsinki, Otava, ISBN 951-1-10837-9
  3. ↑ a b c d e Beverigde et al. 2009, s. 25.
  4. ↑ Beverigde et al. 2009, s. 27.
  5. ↑ a b c d e Beverigde et al. 2009, s. 26.
  6. ↑ No, It Doesn't Flow (PDF)
  7. ↑ USENET Physics FAQ
  8. ↑ a b c John Hudson:  Suurin tiede ? kemian historia , s. 17. Suomentanut Kimmo Pietilainen. Art House, 2002. ISBN 951-884-346-5 .
  9. ↑ a b Koukkunen, Kalevi et al.:  Uusi pikkujattilainen , s. 527-528. Porvoo: Werner Soderstrom osakeyhtio, 1985. ISBN 951-0-12416-8 .
  10. ↑ Fokus, art. Lasiteollisuus
  11. ↑ Mullistava loydos: lasi voi olla lujempaa kuin teras ? suomalaisvetoisen tutkijaryhman tulos julkaistiin Science-lehdessa Yle Uutiset . Viitattu 14.11.2019.
  12. ↑ Hans Schmid, Wilfried Doppler, Daniela Heynen & Martin Rossler: Bird-Friendly Building with Glass and Light. 2., revised Edition 2013. Swiss Ornithological Institute Sempach.
  13. ↑ Birds Flying Into Windows? Truths About Birds & Glass Collisions from ABC Experts American Bird Conservancy . 6.3.2019. Viitattu 20.8.2020. (englanniksi)
  14. ↑ Bird Safe Glass Legislation in North America | Walker Glass glassonweb.com . Arkistoitu 9.8.2020. Viitattu 20.8.2020. (englanniksi)
  15. ↑ Building Is For The Birds With Proposed Legislation, But CRE May Not Be Ready Bisnow . Viitattu 20.8.2020. (englanniksi)
  16. ↑ The New York City Council - File #: Int 1482-2019 legistar.council.nyc.gov . Viitattu 20.8.2020.
  17. ↑ Bird collision deterrence | U.S. Green Building Council www.usgbc.org . Viitattu 20.8.2020. (englanniksi)

Aiheesta muualla [ muokkaa | muokkaa wikitekstia ]

Commons
Commons
Wikimedia Commonsissa on kuvia tai muita tiedostoja aiheesta Lasi .

 

Noudettu kohteesta ” https://fi.wikipedia.org/w/index.php?title=Lasi&oldid=22328848 ”