Glasindustrin, en miljöbov?
Glas tillverkas av tre huvudråvaror, nämligen sand (kiseloxid), soda (natriumkarbonat) och kalk (kalciumkarbonat). Av dessa tre är det sanden som är själva glasbildaren, det ämne som bygger upp glaset. Sodan sätts till för att sänka smälttemperaturen och förenkla processen och kalken tillsätts för att stabilisera glaset.
Man kan göra glas bara av sand – rent kvartsglas – men då krävs temperaturer över 2000 oC för att smälta det. Så höga temperaturer är både dyra och besvärliga att åstadkomma. Genom tillsats av flussmedel, till exempel soda, sänker man vanligtvis smälttemperaturen till mera hanterliga 12-1400 grader. Genom att välja andra flussmedel eller genom att variera förhållandet mellan sand och soda kan man välja nästan vilken smälttemperatur som helst.
Många av de fasta ämnen vi har runt omkring oss består av kristaller. En kristall är en välordnad struktur där ämnets atomer finns på bestämda platser. När en kristall smälter bryts ordningen och i en vätska kan atomer och molekyler flytta sig hur som helst. I sin innersta struktur ser glas ut som en vätska – atomer och molekyler ligger huller-om-buller utan någon riktig ordning. Men vid rumstemperatur kan de inte röra sig i förhållande till varandra. Glas är ett fast material vid rumstemperatur, men det består inte av kristaller. Kvarts, sand, sten, de vanliga metallerna och de flesta mineraler består däremot av kristaller och det finns alltid en risk att den smälta sanden i glassmältan bildar kristaller när den stelnar. Om den gör det så blir det inte glas utan ett annat material. Därför måste man tillsätta stabilisatorer till glaset, ämnen som gör att det flytande glaset inte bildar kristaller när det stelnar. Den billigaste, och därför vanligaste, stabilisatorn är kalk.
Med olika tillsatsämnen, ofta metalloxider, kan man färga glaset, man kan ge det speciella egenskaper som till exempel extra glans och lyster, man kan göra det tyngre eller lättare, man kan göra det mer eller mindre tåligt för kemikalier och överhuvudtaget variera glasets egenskaper inom vida gränser.
Det är i första hand dessa tillsatta metaller: barium, bly, arsenik, zirkonium, antimon, strontium, vismut ... som har lett till miljöproblem.
Från råvarorna till färdigt glas
- Glastillverkning innebär för det första att man skall smälta ner en glasmassa som består av en blandning av sandkorn med smälttemperatur över 2000 oC, soda med en smältpunkt omkring 850 oC och kalk med smältpunkten 825 oC.
- Sedan skall man med olika metoder bearbeta det mjuka, halvflytande glaset. Under bearbetningen har det ungefär samma konsistens som sirap.
- Tredje steget är att kyla ner föremålet så långsamt att det inte byggs in spänningar som kan göra att det självspricker eller till och med exploderar.
- I det sista steget skall man så göra en (eventuell) kall dekoration eller annan slutbearbetning. Det kan vara slipning, etsning, blästring, målning eller någonting annat.