Mengapa kaca mengandung logam?

Mengapa terkadang kaca mengandung logam seperti timbal?

Jawaban:
Dr. Masahide Takahashi, yang sedang mempelajari tentang bahan kaca, bersedia menjawab pertanyaan di atas.

Silahkan lihat Tabel Periodik. Unsur-unsur pada sisi kanan atas dari garis diagonal menghubungkan unsur B (Boron) pada grup 13 dan At (astatin) pada grup 17 adalah jenis nonmetal. Dan unsur jenis lain adalah logam dan logam transisi (kecuali hidrogen). Jumlah unsur non logam adalah 1/5 dari semua unsur. Karenanya, kita dapat katakan bahwa semua unsur adalah logam.

Bahan kaca banyak digunakan dalam kehidupan kita, tidak hanya untuk jendela dan perabot rumah tangga, tapi juga kabel serat optik untuk internet. Kaca jjuga merupkan bahan yang sangat penting untuk insulasi dalam rangkaian sirkuit elektronik. Komponen utama dari kaca yang digunakan untuk elektronik adalah silikon dioksida. Serat optik terbuat hampir 100% silikon dioksida. Silikon adalah unsur non logam berdasarkan tabel periodik, jadi kita bisa katakan bahwa penyusun utama kaca adalah nonlogam.

Kebanyakan gelas mengandung logam transisi seperti besi, karena kaca biasanya terbuat dari mineral alam seperti pasir silika. Jika kaca terbuat dari pereaksi murni, maka perusahaan kaca akan rugi karena biayanya sangat mahal.

Ketika Anda melihat secara melintang sebuah kaca jendela, Anda akan melihat warna hijau. Hal ini disebabkan absorpsi cahaya besi yang terkandung dalam kaca sebagai pengotor. Logam juga sangat berguna untuk menghilangkan warna kaca. Absorpsi cahaya dapat diatur dengan menambahkan kandungan logam sehingga kaca menjadi tidak berwarna dan transparan. Cara inilah yang digunakan untuk membuat kaca transparan dengan komposisi bahan yang murah.

Venetian glass

Atas izin Noble Traders.
Kaca berwarna dapat dibuat dengan menggunakan sifat-sifat logam diatas. Kaca Venesia (lihat gambar di atas) dalah kaca berwarna merah terang. Kaca ini mengandung emas, sehingga kaca menunjukkan warna merah terang. (Karenanya harganya sangat mahal).
Indeks bias adalah parameter yang penting untuk kaca yang digunakan sebagai lensa. Bahan kaca yang memiliki indeks bias tinggi mengikat cahaya dengan baik. Indeks bias sangat tergantung pada densiti bahan kaca itu sendiri.
Kaca dengan indeks bias yang tinggi dapat dibuat dengan menambahkan ion logam berat seperti timbal pada kaca. Kaca seperti ini memiliki peranan yang sangat penting sebagai material optik yang tahan lama.
Oleh karena pembiasan cahaya tergantung pada perbedaan indeks bias antara udara dan kaca, kaca berindeks bias tinggi tampak berkilau. Kaca kristal, seperti kaca kristal Baccarat (lihat gambar di bawah), menggunakan sifat-sifat kaca yang mengandung timbal (ineks bias tinggi). Kaca jenis ini terlihat sangat indah karena sisi potongnya menyebabkan cahaya memantul ke berbagai arah.

Kristal Baccarat
Atas izin koleksi Hipomi
Logam dalam kaca tidak hanya menentukan warna dan indeks bias tapi juga titik cair kaca. Kaca yang digunakan untuk bahan elektronik harus memiliki titik cair di bawah 600C. Jika tidak, maka bahan elektronik tersebut akan mudah rusak. Kaca jenis ini, yang disebut “kaca mencair rendah”, menjadi bahan yang penting dalam dunia elektronik. Hampir semua kaca mencair rendah mengandung timbal, karena ikatan kimia antara timbal dan oksigen lemah dan mudah terdisosiasi pada suhu rendah maka dengan demikian titik cairnya menjadi rendah. Timbal sangat menurunkan titik cair kaca, tanpa mengurangi daya tahan kimia kaca. Kaca dengan titik cair yang rendah biasanya memiliki daya tahan kimia yang rendah, tapi kaca yang mengandung timbal sangat istimewa. Hingga saat ini, penyebabnya belum diketahui. Bagaimanapun, penelitian telah menunjukkan kemungkinan terkait dengan struktur timbal di dalam kaca.
Terkait dengan kesehatan kita dan masalah lingkungan, sangat berbahaya bila begitu banyak banyak barang di sekeliling kita yang mengandung logam beracun seperti timbal. Begitu banyak peneliti yang sekarang mempelajari bagaimana menghilangkan timbal dari kaca. Sebagaimana saya sebutkan di awal, sebagian besar unsur adalah logam. Oleh karena itu, seharusnya ada logam yang memiliki fungsi yang sama seperti timbal dan baik untuk kesehatan kita. Bagaimanapun, logam seperti ini belum didapatkan.
Kesimpulan
Logam dalam kaca adalah unsur yang sangat penting dalam mengendalikn sifat optis dan termal kaca. Kaca yang mengandung logam diterapkan dalam berbagai bidang di kehidupan modern.

Kata Pencarian Artikel ini: