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[[Skeda:OsloOperaBjørvika2008-03-25-09.jpg|thumb|<!--Utilizzo del vetro nell'architettura contemporanea: il palazzo dell'Opera di [[Oslo]]-->]]
Nga pikpamja [[kimia|kimike]]-[[fizikaafizika|fizike]] '''xhami''' èshteështë njenjë [[solidomaterial amorfo]]i tejdukshëm,i ngurt, qe prodhohet nga ftohja e shpejte e materialit SiO<sub>2</sub><!-- allo stato fuso.<ref>Il fatto che tale raffreddamento avvenga abbastanza velocemente ostacola la formazione di una struttura cristallina regolare.</ref> Un esempio si ha versando dello [[zucchero]] da tavola fuso su una superficie fredda. Il risultato è la formazione di un [[solido amorfo]], con fratturazione di tipo concoide, privo di struttura cristallina come aveva invece lo zucchero iniziale.
A differenza di ciò che molti pensano, il vetro non è un solido, ma un fluido molto viscoso i cui legami intermolecolari e gli attriti interni ne impediscono il collasso. Questo è dimostrato dal fatto che per portare il vetro in condizioni malleabili basta aumentarne in modo costante la temperatura; al contrario se si dovesse ovviare ad un cambio di stato sarebbe necessario molto più calore per permetterne la fusione.
Comunemente con il termine '''vetro''' si intende in particolare il ''vetro siliceo'', utilizzato ad esempio nella costruzione degli edifici, come contenitore o nella manifattura di elementi decorativi.
In forma pura, il vetro è trasparente, duro, pressoché inerte dal punto di vista chimico e biologico, e presenta una superficie molto liscia. Queste caratteristiche ne fanno un materiale utilizzato in molti settori; allo stesso tempo il vetro è fragile e tende a rompersi in frammenti taglienti. Questi svantaggi possono essere modificati, in parte o interamente, con l'aggiunta di altri [[Elemento chimico|elementi chimici]] o per mezzo di trattamenti termici.
Il vetro comune è costituito quasi esclusivamente da diossido di silicio (SiO<sub>2</sub>) (chiamato anche [[silice]], gli stessi componenti della forma cristallina più comune che è il [[quarzo]] e cioè atomi di silicio e di ossigeno) e dalla sua forma policristallina, la [[sabbia]]. In forma pura, la silice ha un [[punto di fusione]] di circa 2000 °C ma spesso durante la produzione del vetro vengono aggiunte altre sostanze per abbassare questa temperatura. Una di queste è la [[soda]] (carbonato di [[sodio]] Na<sub>2</sub>CO<sub>3</sub>) oppure la [[potassa]] (carbonato di [[potassio]]) che abbassano il punto di fusione a circa 1000 °C. Poiché la presenza di soda rende il vetro solubile in [[acqua]] (caratteristica certo non desiderabile), viene aggiunta anche [[calce]] (ossido di calcio, CaO) per ripristinare l'insolubilità.
==Caratteristiche generali==
[[Immagine:AndelysStSébastien.jpg|thumbnail|Vetrata colorata della cattedrale di Les Andelys in [[Normandia]] ]]
Una delle caratteristiche più evidenti del vetro ordinario è la trasparenza alla [[Spettro visibile|luce visibile]]. La trasparenza è dovuta all'assenza di stati di transizione elettronici nell'intervallo energetico della luce visibile e al fatto che il vetro è [[Omogeneità (fisica)|omogeneo]] a tutte le scale di grandezza superiori alla [[lunghezza d'onda]] della luce; le disomogeneità provocherebbero infatti dispersione dei raggi luminosi e quindi un'immagine "sbiadita".<ref>L'[[effetto Tyndall]] è il fenomeno inverso alla trasparenza.</ref>
Il vetro comune non è invece trasparente alle lunghezze d'onda minori di 400 [[nanometri|nm]] (ovvero il [[Radiazione ultravioletta|campo ultravioletto]]), a causa dell'aggiunta della soda. La silice pura (come il quarzo puro, piuttosto costosa) non assorbe infatti gli ultravioletti e viene perciò impiegata nei settori dove occorre questa caratteristica.
Il vetro può essere prodotto in forma così pura da permettere il passaggio della luce nella regione dell'[[infrarosso]] per centinaia di [[chilometro|chilometri]] nelle [[fibra ottica|fibre ottiche]].
===Aggiunte di elementi chimici nei vetri===
Si è già accennato all'aggiunta di soda o potassa per abbassare il punto di fusione del vetro ad un livello accettabile, ma altre sostanze possono essere aggiunte per ottenere diverse proprietà.
Il vetro al [[piombo]] come il [[cristallo]] al piombo o [[vetro Flint]] è più brillante, perché il suo [[indice di rifrazione]] è aumentato. Anche il [[bario]] aumenta l'indice di rifrazione. Il [[boro]] è aggiunto per migliorare le caratteristiche termiche ed elettriche, come nel caso del vetro [[Pyrex]]. L'[[ossido]] di [[torio]] produce un elevatissimo indice di rifrazione ed è usato per la produzione di [[lente|lenti]] di alta qualità.
L'aggiunta di alte quantità di [[ferro]] provoca l'assorbimento della radiazione infrarossa, come nei filtri per l'assorbimento di [[calore]] nei [[Proiettore cinematografico|proiettori cinematografici]]. Con il [[cerio]] si ottiene un forte assorbimento delle radiazioni ultraviolette, ottenendo vetri in grado di offrire protezione dalla radiazioni ultraviolette ionizzanti.
Metalli e ossidi metallici vengono aggiunti nella produzione del vetro per dare o alterare il [[colore]]. Il [[manganese]] in piccole quantità neutralizza il [[verde]] causato dalla presenza di ferro, mentre in quantità elevate dà il colore [[ametista]]. Similmente il [[selenio]] in piccole dosi è usato per decolorare, mentre in quantità elevate dona colore [[rosso]]. Piccole concentrazioni di [[cobalto]] (0,025-0,1%) danno colore [[blu]]. Ossido di [[stagno]] con ossidi di [[arsenico]] e [[antimonio]] danno un vetro [[bianco]] opaco, usato nei laboratori di [[Venezia]] per imitare la porcellana.
Aggiunte dal 2 al 3% di ossido di [[rame]] producono un colore [[turchese]], mentre il rame metallico dà un rosso opaco, e viene impiegato come surrogato del [[rubino]] rosso. Il [[nichel]], dipendentemente dalla concentrazione, induce [[blu]], [[violetto]] o anche [[nero]]. L'aggiunta di [[titanio]] dà un vetro [[giallo]]-[[marrone]]. L'[[oro]] in concentrazioni minime (0,001%) produce un vivace colore rosso rubino, mentre una quantità ancora minore dà sfumature meno intense di rosso, commercializzate con il nome di "vetro cranberry" (lampone).
L'[[uranio]] (0,1-2%) può essere aggiunto per dare un colore giallo o verde fluorescente. Il vetro all'uranio solitamente non è sufficientemente radioattivo da essere pericoloso ma, se polverizzato (per esempio mediante lucidatura con carta vetrata) ed inalato, può essere cancerogeno.
I composti dell'[[argento]], in particolare il nitrato, producono una gamma di colorazioni comprese tra il rosso arancio ed il giallo.
Il modo in cui la pasta vetrosa è scaldata e raffreddata influisce molto sul colore generato da questi elementi, secondo meccanismi chimico-fisici non del tutto compresi. Periodicamente vengono scoperte nuove colorazioni per il vetro.
Il vetro è anche prodotto a volte anche dal [[magma]] vulcanico, e prende il nome di [[ossidiana]]. Questo materiale è usato da lungo tempo per fabbricare affilati coltelli. In alcuni paesi, tra cui gli [[Stati Uniti d'America|Stati Uniti]], la raccolta di ossidiana in alcuni luoghi è proibita dalla legge.
==Storia==
[[Immagine:Roman diatretglas.jpg|thumb|right|[[Coppa diatreta]] di epoca romana del [[IV secolo a.C.]]]]
Il vetro naturale, o [[ossidiana]], è in uso fin dall'antichità. La prima manifattura documentata del vetro si ha in [[Egitto]], nel [[II millennio a.C.]], quando fu impiegato nella produzione di stoviglie, altri utensili e monili (detti [[perle di vetro]]).
Nel [[I secolo a.C.]] fu sviluppata la tecnica del [[Soffiatura del vetro|soffiaggio]], che ha permesso che oggetti prima rari e costosi divenissero molto più comuni. Durante l'[[Impero Romano]] il vetro fu plasmato in molte forme, principalmente vasi e bottiglie. I primi vetri erano di colore [[verde]] a causa della presenza di impurità di [[ferro]] nella sabbia utilizzata.<ref>Anche il vetro attuale ha similmente una leggera tinta a causa delle impurezze.</ref>
Gli oggetti in vetro risalenti ai secoli [[VII secolo|VII]] e [[VIII secolo|VIII]] sono stati rinvenuti sull'isola di [[Torcello]], vicino a [[Venezia]]. Ciò testimonia una relazione tra l'epoca romana e l'importanza di questa città nella manifattura vetraria.
Una svolta nella tecnica produttiva si è avuta intorno all'anno [[1000]], quando nel [[Europa settentrionale|nord Europa]] la soda fu sostituita con la potassa, più facilmente ottenibile dalla [[cenere]] di [[legno]]. Da questo momento i vetri del nord differirono significativamente da quelli originari dell'area [[Mar Mediterraneo|mediterranea]], dove si è mantenuto l'impiego della soda.
L'[[XI secolo]] vide l'emergere, in [[Germania]], di una nuova tecnica per la produzione di lastre di vetro per soffiatura, stirando le sfere in cilindri, tagliando questi ancora caldi e appiattendoli quindi in fogli. Questa tecnica fu poi perfezionata nel [[XIII secolo]] a [[Venezia]] (centro di produzione vetraria del [[XIV secolo]]), dove furono sviluppate nuove tecnologie e un fiorente commercio di stoviglie, specchi ed altri oggetti di lusso. Alcuni vetrai veneziani si spostarono in altre aree d'[[Europa]] diffondendo così l'industria del vetro.
Fino al [[XII secolo]] il vetro ''drogato'' (cioè con impurità coloranti come metalli) non fu impiegato.
Il processo di produzione Crown fu impiegato a partire dalla metà del [[XIV secolo]] fino al [[XIX secolo]]. In questo processo, il soffiatore fa ruotare circa 4 [[kg]] di massa vetrosa fusa all'estremità di una barra fino ad appiattirla in un disco di circa 1,5 [[Metro|metri]] di diametro. Il disco viene quindi tagliato in lastre.<br />
Il vetro veneziano ebbe un costo elevato tra i secoli X e XIV, fino a che gli artigiani riuscirono a mantenere segreta la tecnica.
Ma intorno al [[1688]] un nuovo processo di fusione fu sviluppato, ed il vetro divenne un materiale molto più comune. L'invenzione della [[pressa]] per vetro nel [[1827]] diede inizio alla produzione di massa di questo materiale.<br />
La tecnica a cilindri fu inventata da [[William J. Blenko]] all'inizio del [[XX secolo]].
Le decorazioni sono incise sul vetro per mezzo di [[Acido|acidi]] o sostanze caustiche, che corrodono il materiale. Tradizionalmente l'operazione è svolta da artigiani esperti dopo che il vetro è stato soffiato o colato. Nel [[1920]] fu sviluppato un nuovo metodo consistente nello stampaggio diretto delle decorazioni sul vetro fuso. Questo ha permesso di abbattere i costi di produzione e assieme alla diffusione dell'uso di vetri colorati, portò ad un uso più diffuso delle stoviglie in vetro intorno al [[1930]].
==Utensili in vetro==
Il vetro è un materiale molto utilizzato per la sua [[durezza]] e scarsa reattività. Molti oggetti di uso comune sono di vetro: ad esempio [[bicchiere|bicchieri]], [[scodella|scodelle]], [[bottiglia|bottiglie]], [[lampadina|lampadine]], [[specchio|specchi]], [[Tubo catodico|tubi catodici]] di televisori e monitor, e finestre.
Nei laboratori di [[chimica]], [[fisica]], [[biologia]] e altri campi, flaconi, vetrerie per analisi, lenti e altri strumenti sono fatti di vetro. Per queste applicazioni è spesso utilizzato un vetro con borosilicati (o vetro [[Pyrex]]), a causa della maggiore robustezza e minore coefficiente di [[dilatazione termica]], che garantisce una buona resistenza agli ''shock'' termici e maggiore precisione nelle misure ove si hanno riscaldamenti e raffreddamenti. Per alcune applicazioni è richiesto il vetro [[quarzo]], che è però più difficile da lavorare. La maggior parte delle vetrerie è prodotta industrialmente, ma alcuni grandi laboratori richiedono prodotti così specifici che dispongono di un tecnico soffiatore interno.
I vetri vulcanici come l'[[ossidiana]] sono impiegati dall'[[età della pietra]] per realizzare utensili litici, ma la tecnica di lavorazione arcaica può essere applicata anche ai vetri attuali prodotti industrialmente.
==Vetro artistico==
[[Immagine:Drawing2.gif|thumb|200px|Manifattura artigianale e attrezzi (1850 circa)]]
Nonostante la disponibilità di nuove tecnologie, il vetro soffiato o lavorato alla fiamma continua a essere prodotto, ad esempio per la realizzazione di opere artistiche.
Alcuni artisti che hanno utilizzato il vetro per la produzione delle loro opere sono: [[Sidney Waugh]], [[Rene Lalique]], [[Albert Dammouse]], [[François Décorchemont]], [[Emile Gallé]], [[Almaric Walter]], [[Gabriel Argy-Rousseau]], [[Dale Chihuly]] e [[Louis Comfort Tiffany]].
Il termine "vetro cristallo", derivante dal [[cristallo]] minerale, ha assunto la connotazione di vetro incolore di alta qualità, spesso ad alto contenuto di [[piombo]], ed è in genere riferito ad oggetti raffinati soffiati a mano, che dalla fine del 1800 hanno visto il fiorire delle vetrerie artistiche di Murano quali: [[AVEM]], [[Barbini]], [[Fratelli Barovier]], [[Barovier & Toso]], [[Fratelli Toso]], [[MVM Cappellin & C.]], [[Cenedese]], [[Pauly & C. - Compagnia Venezia Murano]], [[SAIAR]], [[Archimede Seguso|Seguso]], [[Venini]], [[Zecchin-Martinuzzi]].
Esistono molte tecniche di lavorazione artigianale per i vetri artistici, ciascuna più adatta per particolari oggetti. L'artigiano del vetro può ''soffiare'' il vetro, lavorarlo alla [[fiamma]] oppure creare vetrate con forni che raggiungono la [[temperatura di fusione]], inglobando nella lastra base il motivo creato con vetri di colore diverso. È anche possibile tagliare il vetro con seghe al [[diamante]] e lucidarne le superfici.<br />
Tra gli oggetti in vetro si hanno: stoviglie (ciotole, vasi e altri contenitori), biglie, perline, pipe da fumo, sculture e mosaici. Spesso vengono utilizzati vetri colorati oppure smaltati, anche se questi ultimi sono considerati da alcuni meno raffinati.<br />
Il museo di storia naturale di [[Harvard]] possiede una collezione di riproduzioni estremamente dettagliate di piante ed animali in vetro, lavorati alla fiamma da [[Leopold Blaschka]] e figlio, che portarono il segreto della loro tecnica nella tomba. I fiori di vetro di Blaschka sono ancora oggi fonte di ispirazione per gli artigiani moderni.<br />
Il vetro colorato ha una lunga storia artistica: molte [[chiesa (architettura)|chiese]] hanno splendide finestre realizzate con tali vetri.
==Produzione industriale==
[[File:Palazzo di Giustizia (Florence) 54.JPG|thumb|200px|Vetro nei grandi edifici ([[Palazzo di Giustizia (Firenze)|Palagiustizia Firenze]])]]
===Vetro acidato===
Il '''vetro acidato''' è un vetro con una superficie di tipo granuloso, che viene ottenuto per mezzo di un trattamento chimico basato sull'impiego di [[acido fluoridrico]] (che presenta caratteristiche chimico-fisiche tali da intaccare il vetro).
=== Vetro argentato (specchio) ===
Il vetro argentato prende il nome da uno strato di sali d'argento aderente ad una superficie della lastra, che causa un effetto di [[riflessione]] ottica, visibile sulla superficie opposta alla superficie trattata. Le lastre sulle quali viene effettuata l'argentatura sono prodotte con il procedimento ''float'' (che consiste nel fare galleggiare il vetro sopra uno strato di [[stagno]] fuso) e poi sottoposte al trattamento; tuttavia l'argentatura può essere eseguita anche ad altri stadi di lavorazione del vetro.
Questo tipo di vetro può essere dotato di pellicola antinfortunistica, che in caso di rottura dello specchio, ne mantiene i frammenti aderenti ad essa ed evita potenziali infortuni.
===Vetro cilindrico===
Il vetro è soffiato all'interno di stampi metallici cilindrici, quindi dalla forma ottenuta vengono asportati gli estremi e praticato un taglio lungo una [[generatrice]] del cilindro. È quindi posto in un forno, dove, rammollendosi, si apre e si stende in lastra. Prima dell'introduzione del [[metodo Pilkington]] a galleggiamento, questa tecnica era molto diffusa per la produzione del vetro comune.
===Vetro colato (laminato)===
Prima dell'invenzione di [[Alastair Pilkington]], il vetro a lastra era in parte realizzato per colata, estrusione o laminazione e le superfici non avevano le facce otticamente parallele, dando origine a caratteristiche [[Aberrazione ottica|aberrazioni visive]]. Il parallelismo poteva essere ottenuto con la lucidatura meccanica, ma con elevati costi.
Per questo motivo oggi questa tecnica viene usata solo per produrre vetri particolari o decorativi, quali:
* '''vetro stampato''': su una superficie del vetro viene stampato un disegno in rilievo. Lo "stampato C" è quello più famoso, utilizzato su porte e frigoriferi e non e di conseguenza lucido trasparente.Puo essere anche ricavato da lastra atermica colorata nelle tonalita' verde-marrone-grigio..
* '''vetro retinato''': il vetro retinato viene prodotto incorporando una rete metallica al suo interno e viene impiegato per sicurezza nelle zone sottoluce di parapetto delle vetrate. Puo' essere anche di aspetto colorato .
* vetro ornamentale
===Vetro ''float'' (galleggiante)===
Il 90% del vetro piatto prodotto nel mondo, detto ''vetro float'', è fabbricato con il sistema "a galleggiamento" inventato da [[Alastair Pilkington]], dove il vetro fuso è versato ad una estremità di un bagno di [[stagno]] fuso. Oggi quest'operazione è effettuata in atmosfera controllata. Il vetro galleggia sullo stagno e si spande lungo la superficie del bagno, formando una superficie liscia su entrambi i lati. Il vetro si raffredda e solidifica mentre scorre lungo il bagno, formando un nastro continuo. Il prodotto è poi "lucidato a fuoco", riscaldandolo nuovamente su entrambi i lati, e presenta così due superfici perfettamente parallele. Le lastre sono realizzate con spessori standard di 2, 3, 4, 5, 6, 8, 10, 12, 15, 19, 22 e 25[[Millimetro|mm]].
Questo tipo di vetro è considerato pericoloso per l'uso in applicazioni architettoniche, poiché tende a rompersi in grossi pezzi taglienti, che possono causare gravi incidenti.Per ovviare a questo problema nel caso di applicazioni soggette ad urti o sollecitazioni statiche, la singola lastra può essere temprata come descritto nel relativo capitolo. Le normative edilizie pongono in genere delle limitazioni all'uso di questo vetro in situazioni rischiose, quali: bagni, pannelli di porte, uscite antincendio, nelle scuole , ospedali ed in genere nei sottoluci dei parapetti.
Nella tabella di seguito vengono presentate alcune caratteristiche del vetro ''float'':<ref>http://www.costruzioni.net/vetro.htm</ref>
<center>
{| class="wikitable"
|-
| [[Densità]] || 2,5 kg/dm<sup>3</sup>
|-
| [[Durezza]] || 6,5 ([[Scala di Mohs|scala Mohs]])
|-
| [[Modulo elastico]] || 750000 kg/cm<sup>2</sup>
|-
| [[Coefficiente di Poisson]] || 0,23
|-
| [[Carico di rottura]] a [[Compressione (meccanica)|compressione]] || 10000 kg/cm<sup>2</sup>
|-
| Carico di rottura a [[Trazione (fisica)|trazione]] || 400 Kg/cm<sup>2</sup>
|-
| Carico di rottura a [[Flessione retta|flessione]] || 400 Kg/cm<sup>2</sup>
|-
| [[Coefficiente di dilatazione termica]] || 9x10<sup>-6</sup>
|-
| [[Conducibilità termica]] || 1 kcal/h·m °C
|}
</center>
===Vetro tirato (lucido)===
Per la produzione del '''vetro tirato''', la massa di vetro fusa viene meccanicamente tirata da due forze di uguale direzione ma di verso opposto. Questo vetro presenta caratteristiche ondulazioni della superficie. Il vetro tirato e quello ''float'' hanno la stessa composizione chimica e le stesse proprietà fisiche.Viene anche commercialmente denominato semi-doppio, doppio, mezzocristallo.
== Lavorazione industriale ==
Nell'ambito della lavorazione industriale, il vetro viene classificato a seconda delle sue caratteristiche fisiche macroscopiche. Le industrie di produzione forniscono il vetro sostanzialmente in due formati principali:
* grande lastra: lastra di vetro solitamente 6000×3210 [[millimetro|mm]]
* cassa contenente lastre, di norma 2400×3210 [[millimetro|mm]].<ref>La prima delle due dimensioni può variare</ref> Questo formato di distribuzione viene usato per vetri semilavorati (come vetri stratificati, riflettenti o specchi) di prezzo più elevato.
A causa della sua elevata durezza, il vetro viene lavorato solo con alcuni tipi di utensili, tra cui la [[mola]].
===Taglio===
[[Immagine:Tavolo_da_taglio_computerizzato.jpg|thumb|right|Tavolo da taglio computerizzato per lastra singola.]]
Il taglio di piccoli pezzi può essere eseguito a mano con strumenti appositi, ma in generale viene eseguito da un banco di taglio. Il '''banco di taglio''' è un macchinario a [[controllo numerico]] che presenta un piano fisso, solitamente vellutato e con fori per generare un cuscino d'aria (utile per lo spostamento del vetro).<br/>.
Viene chiamato anche "pantografo"
Sopra di questo vi è un ponte mobile che tramite un tagliavetro fornito di rotella in [[carburo di tungsteno]] o [[widia]] o diamante sintetico pratica incisioni sul vetro a seconda della programmazione eseguita tramite un software chiamato "ottimizzatore", che previo inserimento misura delle lastre come giacenza di magazzino, inserendo le misure da tagliare; il software ottimizzatore è implementato affinché ottimizzi il taglio, evitando al minimo lo sfrido. I vetri tagliati in questo modo verranno poi troncati da un addetto con l'ausilio del banco di taglio. È opportuno in fase di programmazione (se si lavora su grandi lastre) impostare dei tagli verticali sulla lastra in modo che sia più semplice lavorare su due parti più piccole in fase di apertura dei vetri.
Per i vetri laminati stratificati il taglio viene eseguito sia sulla parte superiore della lastra, sia sulla parte sottostante alla parte superiore della stessa, visto che sono due vetri accoppiati, mentre il film polimerico che tiene accoppiate le due lastre (in PVB o [[polivinilbutirrale]]) viene generalmente tagliato usando un ''cutter'' o imbevendolo di [[alcool etilico]]. Nei moderni macchinari, oltre al taglio simultaneo delle due lastre di vetro, c'è anche una resistenza a scomparsa, che scioglie il PVB permettendo l'apertura del taglio.
===Molatura===
Il vetro tagliato presenta un bordo particolarmente tagliente e irregolare, che viene eliminato tramite un'operazione di molatura (eseguita manualmente o da [[Computer numerical control|macchinari CNC]]) che asporta e uniforma il bordo del vetro in modi diversi, a seconda della lavorazione voluta:
*filo lucido tondo: il bordo risulta arrotondato e lucido, il grado di lavorazione è elevato;
*filo lucido piatto: il bordo risulta lucido e perpendicolare alla superficie ma la congiunzione viene smussata a 45°; anche qui si ha un grado di lavorazione elevato;
*filo grezzo: come il filo lucido, con l'eccezione che il bordo non risulta lucido ma opaco e presenta una [[rugosità]] maggiore;
*[[bisellatura]]: i bordi del vetro vengono molati per 10-40 mm di altezza per un angolo di circa 7 gradi rispetto alla superficie del vetro stesso.
La molatura del bordo viene anche effettuata occasionalmente per ragioni di costo su vetri sopratutto colorati per limitare il fenomeno dello choc termico anche se per questo fenomeno e' consigliata la tempera della lastra.
===Foratura===
Il vetro può essere forato al [[trapano]] con apposite punte diamantate, adeguatamente refrigerate con getto continuo d'acqua.<br/>
La foratura può essere eseguita da trapani per vetro manuali monotesta o doppiatesta o a controllo numerico. I fori non devono essere troppo vicini al bordo (a seconda anche dello spessore del vetro) per evitare rotture dovute alle [[Tensione interna|tensioni interne]] del pezzo.
Nuovi macchinari permettono di forare con un particolare tipo di sabbia miscelata ad acqua (''[[Taglio ad acqua|waterjet]]'').
===Tempra===
{{vedi anche|Tempra#Vetro}}
[[Immagine:Photoelasticimetry1_bis.JPG|thumb|Gli stati di tensione possono essere visti osservando il vetro in [[luce polarizzata]].]]
Il vetro temprato viene ottenuto per indurimento tramite trattamento termico ([[tempra]]). Il pezzo deve essere tagliato alle dimensioni richieste e ogni lavorazione (come levigatura degli spigoli o foratura e svasatura) deve essere effettuata prima della tempra.<br />
Il vetro è posto su un tavolo a rulli su cui scorre all'interno di un forno, che lo riscalda alla temperatura di tempra di 640 °C. Quindi viene rapidamente raffreddato da getti di aria. Questo processo raffredda gli strati superficiali, causandone l'indurimento, mentre la parte interna rimane calda più a lungo. Il successivo raffreddamento della parte centrale produce uno sforzo di compressione sulla superficie, bilanciato da tensioni distensive nella parte interna. Gli stati di tensione possono essere visti osservando il vetro in luce polarizzata.
Non tutti i vetri sono temprabili; in particolare, se presentano forme articolate o numerosi fori vicini tra loro possono rompersi durante il [[trattamento termico]], a causa delle tensioni interne del materiale.
Il vetro temprato è circa sei volte più resistente del vetro ''float'', questo perché i difetti superficiali vengono mantenuti "chiusi" dalle tensioni meccaniche compressive, mentre la parte interna rimane più libera da difetti che possono dare inizio alle crepe.
D'altro canto queste tensioni hanno degli svantaggi. A causa del bilanciamento degli sforzi, un eventuale danno ad un estremo della lastra causa la frantumazione del vetro in molti piccoli frammenti. Questo è il motivo per cui il taglio deve essere effettuato prima della tempra e nessuna lavorazione può essere fatta dopo.
====Applicazioni del vetro temperato====
Per la sua maggiore robustezza, il vetro temperato è spesso impiegato per la realizzazione di elementi senza struttura portante (tutto vetro), come porte in vetro e applicazioni strutturali e nelle zone parapetto.
È anche considerato un "vetro di sicurezza" in quanto, oltre ad essere più robusto, ha la tendenza a rompersi in piccoli pezzi smussati poco pericolosi. Questa caratteristica è sfruttata nell'industria automobilistica, dove viene impiegato per realizzare i finestrini laterali delle automobili, e in generale in tutte quelle applicazioni dove i frammenti del vetro infranto potrebbero colpire delle persone.
In alcune situazioni però si possono avere problemi di sicurezza a causa della tendenza del vetro temprato a frantumarsi completamente in seguito ad un urto sul bordo.Da un punto di vista ottico la lastra di vetro può presentare delle distorsioni
determinate dal processo di tempera rispetto ad un vetro non temperato.
Le inusuali proprietà del vetro temperato sono conosciute da secoli, come dimostrano le [[Gocce del principe Rupert]].
===Vetro laminato (stratificato)===
[[Immagine:Vetro_stratificato_5+5_S.jpg|thumb|right|Vetro stratificato 5+5 S]]
Il '''vetro laminato''' (inteso come stratificato e non da confondere con il processo produttivo di [[laminatura]]) è stato inventato nel [[1903]] dal chimico francese [[Edouard Benedictus]]. Egli si è ispirato a un flacone rivestito da uno strato plastico di [[nitrocellulosa|nitrato di cellulosa]] che per una disattenzione in laboratorio è caduto e si è rotto, ma senza aprirsi in pezzi. Egli fabbricò un materiale composito di vetro e plastica in grado di ridurre i pericoli in caso di incidenti automobilistici. L'invenzione non fu immediatamente adottata nel settore automobilistico, ma il primo impiego fu nei vetri delle [[Maschera antigas|maschere antigas]] in uso durante la [[Prima guerra mondiale]].
Il vetro stratificato è realizzato unendo due o più strati di vetro ordinario alternato a un foglio plastico di colore simillatteo, solitamente [[polivinilbutirrale]] (PVB). Il PVB è unito a [[sandwich (tecnologia)|sandwich]] con il vetro che è poi scaldato a 70 °C e pressato con rulli per espellere l'aria ed unire i materiali,l'operazione viene conclusa inserendo il sandwich così composto in un' autoclave a temperatura e pressione costante, dove si completa il processo di espulsione dell'aria rendendo così
il vetro laminato nuovamente trasparente. <br />
Un tipico laminato è costituito ad esempio da: 3 mm di vetro / 0,38 mm di polivinilbutirrale/ 3 mm di vetro. Il prodotto dell'esempio è definito vetro laminato da 6,38 mm o anche "33.1"<ref>Il primo "tre" indica vetro float tre millimetri, il secondo "tre" l'altra lastra da 3 mm, mentre l'uno rappresenta il numero di strati di PVB usati per la laminazione. Ad esempio, con 66.4 si indica un vetro statificato formato da due lastre di vetro da sei millimetri, accoppiate tramite 4 fogli spessi 0,38mm di PVB, quindi in definitiva il vetro è 6+6+1,52 PVB.</ref>
Il vetro stratificato è distribuito comunemente in casse contenenti lastre di 3210×2400 mm e/o in grandi lastre 3210x6000 mm, e con accoppiamenti 3/3, 4/4, o 5/5. Altri accoppiamenti vengono eseguiti appositamente su richiesta. Gli strati intermedi possono presentare anche diversi spessori come pure il PVB può essere prodotto colorato in modo da dare all'insieme della lastra un aspetto colorato (tonalita' bronzo-grigio)..
Lo strato intermedio mantiene i pezzi di vetro in posizione anche quando il vetro si rompe, e con la sua resistenza impedisce la formazione di larghi frammenti affilati.
Più strati e maggiore spessore del vetro aumentano la resistenza.<ref>I '''vetri antiproiettile''' realizzati con molti strati di vetro spesso, possono arrivare a 50 mm di spessore.</ref><br/>
Lo strato di PVB dona al materiale anche un maggiore effetto di isolamento acustico e riduce del 99% la trasparenza alla luce [[Ultravioletto|ultravioletta]].
[[Immagine:Windshield-spiderweb.jpg|thumb|Il parabrezza di un'auto con la rottura a "ragnatela", tipica del vetro laminato]]
Il vetro laminato è normalmente impiegato dove ci può essere il rischio di impatti con il corpo umano, oppure dove il pericolo possa derivare dalla caduta della lastra se frantumata. Le vetrine dei negozi e i [[parabrezza-lunotti]] delle auto sono tipicamente realizzati in vetro laminato come pure le zone parapetto delle vetrate interne ed esterne.È considerato un vetro di sicurezza grazie alla capacità di mantenersi compatto se fratturato.
===[[Vetro curvo]]===
Si tratta di un vetro sottoposto ad un procedimento di riscaldamento graduale ad alte temperature (tra i 500 e i 750 °C circa), fino a diventare abbastanza plastico da aderire (per gravità o costretto in una qualche maniera) ad uno stampo concavo o convesso, disposto orizzontalmente o verticalmente all'interno del forno di curvatura. Non è possibile ottenere un vetro curvo che si adagi sullo stampo esclusivamente sotto l'azione della sua forza peso, una volta raggiunta la viscosità necessaria, senza che il vetro stesso non venga segnato dalla [[texture|testura]], seppur minima, dello stampo, compromettendone la trasparenza e l'uniformità di spessore della lastra. Per tale motivo, in genere l'azione di curvatura della lastra viene coadiuvata da dispositivi meccanici o pneumatici, che agevolano il processo, curvando il vetro a viscosità più alte e tali da non inficiare le caratteristiche originarie della lastra dopo il contatto con lo stampo.
Dopo questa fase, il vetro viene raffreddato molto lentamente ("detensionamento" o "ricottura" del vetro), per evitare di indurre tensioni che ne precluderebbero una eventuale successiva lavorazione o che potrebbero innescare fenomeni di rottura spontanea del materiale. Il processo di detensionamento viene normalmente adottato per i parabrezza delle automobili, per i quali è prevista la messa in sicurezza mediante stratifica e non mediante tempra. Viceversa, molto più frequentemente per il vetro impiegato nel settore dell'arredamento, il processo di curvatura si conclude con un raffreddamento istantaneo, al fine di ottenere un vetro curvo temprato.
Per vetro curvo si intende comunemente il vetro sottoposto alla curvatura lungo un solo asse della lastra (si pensi ad esempio alla curvatura che subisce un foglio di carta quando si tendono ad avvicinare due lati opposti).
Qualunque altro tipo di curvatura che coinvolga entrambe le dimensioni principali della lastra dà luogo ad un "[[vetro cavo]]". Esempi concreti di oggetti in vetro cavo possono essere: lampadari, bottiglie, bicchieri, vasi, piani lavabo in vetro con lavabo ricavato mediante termoformatura.
Si possono curvare vetri di spessore tra i 3 e 19 mm, per una misura massima di 2600 mm x 4000 mm, con diverse finiture (ad esempio: sabbiato, serigrafato, inciso, forato o con asole) e di tutte le tipologie (ad esempio: colorato, fuso, riflettente, basso emissivo o stampato); non tutte le finiture sono tuttavia applicabili prima della curvatura.
===Vetro autopulente===
Di invenzione successiva al vetro Pilkington, il vetro ''autopulente'' trova impiego nella costruzione degli edifici, automobili e altre applicazioni tecniche.<br />
Uno strato di 50 [[nanometro|nm]] di [[biossido di titanio]] applicato sulla superficie esterna produce l'effetto autopulente attraverso due meccanismi:
* effetto [[Fotocatalisi|fotocatalitico]]: i raggi [[ultravioletto|ultravioletti]] [[Catalisi|catalizzano]] la decomposizione delle molecole organiche sulla superficie della finestra;
* [[Idrofilo|idrofilicità]]: l'acqua viene attratta dalla superficie del vetro, dove forma un sottile strato che "lava via" i residui dei composti organici.
===Vetrata isolante===
[[Immagine:Vetrocamera.jpg|thumb|right|Sigillatura finale del vetrocamera.]]
La '''vetrata isolante''' è definita anche '''vetro isolante''' o in gergo '''vetrocamera''', e in linguaggio normativo "vetri uniti al perimetro" (in inglese: IGU ''Insulating glass unit'', cioè elemento vetrato isolante). È una struttura vetrata utilizzata in edilizia, in particolare nei serramenti esterni (finestre e porte) e facciate continue, al fine di ridurre le perdite termiche dell'edificio. È costituita da due o più lastre di vetro piano unite tra di loro, al perimetro, da un telaietto distanziatore in materiale metallico profilato ([[alluminio]], [[acciaio]]) o polimerico e separate tra di loro da uno strato d'aria o di gas ([[argon]], [[krypton]], [[xenon]]).Il telaietto perimetrale e' conformato in modo che all'interno di esso possano trovare alloggio dei sali che sono necessari per mantenere disidratata la lama d'aria risultante, evitando in questo modo la comparsa di condensa
sulla superficie della lastra rivolta verso l'intercapedine. L'argon il krypton e lo xenon hanno lo scopo di aumentare l'isolamento
termico espresso in K/Cal. mq.h°C mentre l'isolamento acustico lo si ottiene attraverso l'incremento dello spessore delle lastre
meglio se di spessore diversificato per evitare fenomeni di risonanza acustica.
===Vetro basso-emissivo===
È un vetro su cui è stata posata una pellicola (''couche'') di uno specifico materiale (ossidi di metallo), che ne migliora notevolmente le prestazioni di isolamento termico, senza modificarne sostanzialmente le prestazioni di trasmissione della luce. I più comuni sono 4 mm 3/3 oppure 4/4.Possono risultare leggermente colorati per effetto del trattamento superficiale.
===Vetro a controllo solare===
Il vetro a controllo solare riduce l'utilizzo di sistemi di condizionamento, il carico energetico ed i costi.
Nei climi più caldi, il '''vetro a controllo solare''' è utilizzato per ridurre l'apporto di calore solare e aiuta al controllo dell’abbagliamento.
Nei climi temperati, è utilizzato per controbilanciare il controllo solare con un'elevata trasmissione di luce naturale.
Il vetro a controllo solare è indicato in situazioni dove un eccessivo apporto di calore solare può costituire un problema in varie applicazioni, come ad esempio verande di ampie dimensioni, passerelle pedonali vetrate e facciate di edifici.
===Vetro selettivo===
I '''vetri selettivi''' sono dei vetri bassi-emissivi che svolgono un'azione di filtro nei confronti del [[fattore solare]], scoraggiando la trasmissione del calore per irraggiamento.Sono generalmente prodotti con l'impiego di lastre colorate e vengono solitamente confezionati in vetrocamera in modo da raggiungere il doppio obbiettivo ovvero isolare termicamente e filtrare i raggi solari.Sono quindi impiegati nella realizzazione di grandi vetrate o facciate continue pluripiano.
===Vetro resistente al fuoco===
{{Vedi anche|pirofila}}
== Altre informazioni ==
===La fluidità del vetro===
{{vedi anche|Metastabilità}}
{{F|chimica|gennaio 2009|Le affermazioni vanno tutte corredate di citazioni attendibili e vanno quantificate con maggiore puntualità, magari a mezzo di precise formule matematiche e tabelle dei dati sperimentali.}}
{{cn|È stato a volte affermato che il vetro potrebbe avere le caratteristiche di un [[fluido]] [[Viscosità|viscoso]] e sciogliersi a temperatura ambiente, anche se molto lentamente, arrivando alla controversa definizione di vetro come "[[liquido]] super-raffreddato".}} {{cn|Si è affermato che le vecchie finestre sono frequentemente più spesse alla base che nella parte superiore, e che questo è dovuto allo scioglimento.}} {{cn|Una possibile origine potrebbe derivare dalle lastre realizzate in passato dai soffiatori per centrifugazione (il processo Crown descritto in questo articolo). Dal disco prodotto sono ritagliate le lastre che però non sono affatto uniformi: il bordo esterno del disco è più spesso dell'interno a causa della forza centrifuga. Le lastre erano poi montate nella finestra con la parte più spessa in basso, per maggiore stabilità e migliore trasparenza. Sono stati trovati alcuni casi di lastre con la parte spessa in alto, probabilmente a causa di imperizia nell'installazione.}}
Il vetro può comunque deformarsi in seguito all'applicazione di carichi. In alcuni casi (come i [[Termometro|termometri]] da laboratorio) il vetro è riscaldato oltre la temperatura alla quale diventa un fluido super-raffreddato. Questo comporta una variazione nella [[calibrazione]] dei termometri nel corso di anni di utilizzo.
Scrivendo sull'[[American Journal of Physics]], il fisico [[Edgar D. Zanotto]] ha affermato:"<cite>...il periodo di rilassamento per il GeO<sub>2</sub> a temperatura ambiente è di <math>10^{32}</math> anni. Quindi il tempo di rilassamento (tempo caratteristico di colatura) dei vetri delle cattedrali dovrebbe essere molto più lungo</cite>" (Am. J. Phys, 66(5):392-5 maggio 1998).
Prove in contrasto con la fluidità del vetro:
* {{cn|Se il vetro medioevale fosse colato in modo rilevabile, gli oggetti di [[epoca Romana]] ed Egizia lo sarebbero maggiormente in proporzione, ma questo non è stato osservato.}}
* {{cn|Se lo scioglimento del vetro fosse percepibile ad occhio nudo dopo qualche secolo, le deformazioni degli [[Specchio|specchi]] dei vecchi [[telescopio|telescopi]] astronomici sarebbero osservabili per mezzo dell'[[interferometria]] nell'arco di un paio di giorni, ma questo non è stato notato. Allo stesso modo non sarebbero osservabili gli anelli di [[Isaac Newton|Newton]] tra frammenti di vetro vecchi di decenni. Ma questo in realtà accade.}}
* {{cn|Le ottiche di precisione ([[Lente|lenti]] e [[Specchio|specchi]]) usati in [[telescopio|telescopi]] e [[Microscopio|microscopi]] dovrebbero perdere progressivamente il fuoco, ma questo non avviene.}}
-->
==Note==
<references/>
== Bibliografia ==
* [[Amedeo Benedetti]], "Vetro, terracotta e ceramica", in ''Bibliografia Artigianato. La manualistica artigiana del Novecento: pubblicazioni su arti e mestieri in Italia dall'Unità ad oggi'', Genova, Erga, 2004, pp. 350-367. ISBN 88-8163-358-2
==Voci correlate==
* [[Arcopal]]
* [[Stress termico]]
* [[Materiale da costruzione]]
* [[Vetro solubile]]
==Altri progetti==
{{interprogetto|commons=Glass|wikt}}
==Lidhje të jashtme==
==Collegamenti esterni==
* [http://spazioinwind.libero.it/giovann_baldi/index.htm Corso di Scienza e Tecnologia dei Vetri]
* [http://www.conterieveneziane.com/ Le perle di vetro di Venezia]
* [http://www.vitrum.it/indicetxt.htm Storia del vetro]
==Referenca==
{{Portale|arte|chimica}}
{{reflist}}
[[Categoria:Vetro| ]]
{{Link AdQ|af}}
{{Link AdQ|en}}
[[af:Glas]]
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