Aspectos do vidro e o escoamento de vitrais

Matheus dos Santos Silva — Fri, 21 Jul 2017 16:00:09 +0000

O vidro é um material indispensável no cotidiano moderno e essa matéria buscará falar sobre aspectos desse material. O vidro é um sólido amorfo, opticamente transparente e produto inorgânico de fusão, que foi resfriado até atingir rigidez sem formar cristais. Ele é um material que possui uma composição química consideravelmente variável, dessa forma pode-se imbuir caraterísticas, como diferentes temperaturas de ebulição a fim de obter uma finalidade específica. A substância base do vidro é a sílica (SiO₂) fundida com outros compostos, como óxido de sódio (Na₂O), óxido de boro (B₂O₃) e alguns óxidos de metais de transição para conferir diferentes propriedades.

Imagem 1: estrutura atômico-molecular do Dióxido de Silício – Sílica (SiO2).
FONTE: http://www.quimica.seed.pr.gov.br

O vidro não tem ordem periódica de longo alcance, isso faz com que o vidro se comporte em certos aspectos como um líquido, tendo uma medida de viscosidade (resistência de um fluído ao escoamento). Porém, a viscosidade do vidro é tão alta que ele é considerado rígido para fins práticos.

Os passos básicos para a produção de vidro consistem da composição (mistura das matérias primas), fusão, conformação (etapa onde é dada a forma do vidro) e recozimento(tratamento térmico feito em um forno especial que permite controlar precisamente a temperatura de resfriamento a fim de evitar trincas ou rachaduras no produto final).

Imagem 2: Ciclo de fabricação do vidro.
Fonte: http://www.industriahoje.com.br/como-e-fabricado-o-vidro

Existem diversos tipos de vidros, mas nesse texto será abordado o vidro impresso, por ter sido utilizado em larga escala em vitrais de Igrejas e Catedrais na idade média. Este tipo de vidro nasceu quando se desenvolveu um método que utiliza rolos para gravar desenhos no material. O vidro, em seguida, passa pelo recozimento e é cortado. Ainda pode-se tornar o vidro colorido através da inserção de óxidos metálicos em sua composição gerando cores variadas e reduzindo a transmissão solar. Os vitrais são um conjunto de pequenos pedaços de vidro rejuntados em tiras de chumbo e fixados em construções formando janelas.

Imagem 3: Vitral Oeste. Catedral de Chartres (França). A figura representa a genealogia de Cristo.
Fonte: http://lqes.iqm.unicamp.br/images/pontos_vista_artigo_divulgacao_vidros.pdf

Em relação aos vitrais, é comum encontrar a afirmação de que o vidro poderia escorrer, devido o seu próprio peso, ao longo do tempo, a ponto de fazer a espessura na parte inferior ser nitidamente maior do que na superior. Entretanto essa afirmação encontra-se errada. Estudos mostram que o vidro pode escoar ao longo do tempo, mas somente a períodos extremamente longos de tempo que excedem a história humana. Isso se deve a grande viscosidade do vidro. O que causa a diferença de espessura dos vitrais é o método utilizado na época que se baseava em técnicas de sopro e centrifugação que frequentemente apresentam variações de ondulação e espessura no vidro produzido.

Imagem 4: Esquema de fabricação de vidros planos pelo método do disco.
Disponível em: http://engenheirodemateriais.com.br/2015/06/17/vidros-escorrem/.

Referências

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ENGENHEIRO DE MATERIAIS. Vidros escorrem?Disponível em: < http://engenheirodemateriais.com.br/2015/06/17/vidros-escorrem/>. Acesso em07/07/2017.

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PROJETO OCKHAM. Mitos: Os vitrais de catedrais antigas são mais grossos na parte inferior porque o vidro é um liquido que escoa lentamente. Disponível em: < http://www.projetoockham.org/boatos_vidro_1.html>. Acesso em07/07/2017.

IVEGE. A QUÍMICA DO VIDRO. Disponível em: < http://ivege.no.comunidades.net/a-quimica-do-vidro>. Acesso em07/07/2017.

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