Diabolo 274 Posté(e) 26 mai 2023 Science étonnante, chaine youtube passionnante, propose une vidéo sur ce qu'est le verre, à voir !! https://www.youtube.com/watch?v=hXvoyKGwFJk 7 6 Partager ce message Lien à poster Partager sur d’autres sites
bruno beckert 729 Posté(e) 26 mai 2023 Merci pour le lien. Toute la chaîne est intéressante. 3 Partager ce message Lien à poster Partager sur d’autres sites
Invité TICTACTOC Posté(e) 26 mai 2023 Il y a 2 heures, Diabolo a dit : ce qu'est le verre, à voir !! Je préfère le verre, à boire !! Mais bon, c'est bien aussi ! Un super vulgarisateur et un boulot monstre derrière. Partager ce message Lien à poster Partager sur d’autres sites
lyl 4 483 Posté(e) 27 mai 2023 (modifié) Ce sont les bases pour comprendre le façonnage des verres, il manque malheureusement beaucoup de notions pour expliquer les propriétés optiques. Ce sont des modifications électromagnétiques de l'onde qui traverse le verre et qui dépend de sa composition. Le quartz Le quartz quand il s'est arrangé à l'état d'équilibre des forces électrostatiques. => Vu le tableau de Pauling, l'électronégativité de Si = 1.8 et O=3.5, la liaison SIO2 est polaire. (|X1-X2|>0.4). L'ion Si (X<2) est donneur d'électron. Les oxygènes sont alors 4 boules négatives qui se repoussent (électrostatique) http://www.quartzpage.de/gen_struct.html Note de représentation Lewis pseudo-3D : Deux possibilités macromoléculaires pour arriver à l'équilibre : quartz droit ou gauche. Ce gros paquet structurel de 3+10 atomes forme une molécule qui reste difficile à stabiliser en cristal, et les forces sont affaiblies pas la distance d'action. Ça finit par s'équilibrer en couches hexagonales neutres avec un repartage par les liaisons entre oxygènes. On part d'une liaison qui semblait forte avec un potentiel d'électronégativité de 1.7 vers des plans de molécules qui peuvent glisser et tourner fortement avant de trouver l'équilibre. => viscosité En cours d'arrangement, encore perturbé par l'agitation thermique. Le verre sodo-calcique (on ne dit pas silico-sodo-calcique) est la base pour expliquer la rupture des chaînes cristallines et la facilitation du comportement visqueux. C'est du à un phénomène de neutralisation des liaisons covalentes des pyramides de silice : c'est de la chimie. La découverte antique de l'ajout du natron https://fr.wikipedia.org/wiki/Natron Il s'agit bien plus qu'un mélange. L'ion sodium vient s'accrocher aux oxygènes de la structure et empêche la formation du cristal de quartz et favorise le glissement des pyramides tétraédriques de Si + O dont les angles sont eux plus rigides. Dans l'industrie du verre optique il faut autre chose que du fondant, il faut des formateurs de réseau. L'on passe rapidement dans le sujet sur le premier verre optique qui permit la différence avec les verres "crowns" : les cristaux au plomb (flint) destinés à la décoration. ----------------------------------------------- Verres Flints : la découverte qui donne naissance aux achromats Oxyde de plomb et verre au plomb (cristallerie de Baccarat) avant refonte. Les pyramides tétraédriques de silicium / oxygène se réarrangent en chaînes sécables. Et ainsi l'on obtient 3-4 types de verres flint (LLF, LF, F, SF) dans la dénomination chez Schott Les zones limites (concentration en masse PbO vs SiO2) sont instables, c'est parfois impossible de stabliliser certaines proportions de mélanges ----------------------------------------------- Verres Crowns : début 20eme siècle, la chimie stabilise la fabrication les verres léger et améliore leur dispersion dans le bleu. Verres boro-silicate : modernisation des crowns vers 1900 début du 20eme siècle Schott joue avec la saturation en ion Bore (oxyde de bore) pour stabiliser le fameux verre BK7 en 1907 Et enfin, une dernière chose, le verre ordinaire est cousin du ciment. Quelques verres non-optiques Quelques verres optiques Modifié 27 mai 2023 par lyl 1 3 Partager ce message Lien à poster Partager sur d’autres sites
Moot 99 Posté(e) 27 mai 2023 Bah, on pourrait aussi ajouter que le quartz cristallise à-partir de solutions aqueuses et non du liquide fondu. 1 Partager ce message Lien à poster Partager sur d’autres sites
lyl 4 483 Posté(e) 27 mai 2023 (modifié) Il y a 10 heures, Moot a dit : le quartz cristallise à-partir de solutions aqueuses Merci @Moot, je peux ainsi rebondir sur ton intervention pour parler en conclusion du façonnage optique. Mais restons en première étape sur le mystère de la formation du quartz, un cristal plutôt fréquent sur Terre. En effet c'est plus facile dans une solution fluide que les plans hexagonaux (cf mon post précédent) successifs s'empilent : les molécules contenant la chaîne SiO s'orientent et s'approchent, finissant par s'empiler en partageant un atome d'oxygène. Le mécanisme : l'acide orthosilicique Dans les bases de la chimie inorganique : https://fr.wikipedia.org/wiki/Acide_silicique Il y en a partout sur terre... Exemple : l'anorthite un feldspath https://rockidentifier.com/fr/wiki/Anorthite.html (du Vésuve par exemple) qui se dissout à cause de la présence de gaz carbonique (produit par la matière vivante par exemple) et produit de l'acide orthosilicique \ Ci-dessous quelques sources minérales qui sont modifiés dans la nature par du gaz carbonique dissous dans l'eau , de l'acide carbonique ou simplement une oxydation. A et B étant les plus intéressants car production directe d'acide silicique. Cet acide a des propriétés connues, il est assez faible et est susceptible de produire des ions hydroniums en relâchant ses protons, \ laissant le tétraèdre SiO4 capable de former des ponts siloxanes. Et ainsi du quartz peut se former progressivement à partir de la déshydratation de l'acide silicique. Formule générale : silice solide + eau <=> acide orthosilicique. On déduit ainsi que les verres optiques ou non, sont +/- résistants à la corrosion humide. Plus en détails, voici les phases de déshydratation et de formation en triplet silicique gauche ou droit avant accrochage sur un germe hexagonal. Un peu de magie de la chimie des silanols => on tend vers la cristallisation naturelle via la phase humide. En gris : partie dans la masse vitreuse, le pont siloxane va exposer un oxygène apte à attirer d'autres ions silicium (par affinité plus forte que la liaison OH- qui est de 1.3 contre 1.7) Le polissage physico-chimique. A l'inverse, il faut savoir que le polissage des verres optiques fait appel majoritairement à ce phénomène, en sens inverse, bien plus vite que l'érosion de l'anorthite L'ajout d'oxyde de fer (rouge à polir) comme d'oxyde de cérium (opaline) change le sens des réactions chimiques, la raison est la plus grande affinité chimique. (La liaison Ce-O est forte) La solution aqueuse hydrolyse la surface optique et celle du grain abrasif, puis la mise en contact favorise la mutation des liaisons en libèrant une molécule d'eau. Il va de soit que le pH de la solution joue sur la disponibilité des extrémités Si-O-H et Ce-O-H Il y a consommation chimique du produit à polir via le pont Ce = O = Si (ou Fe = O = Si ) qui se forme et arrache les atomes de siliciium jusqu'à saturation du grain en surface. L'abrasion aidant principalement à apporter l'énergie pour arracher et disperser les chaînes Ce = O = Si produitent localement à la surface du verre vers le fluide de polissage. Modifié 28 mai 2023 par lyl 1 Partager ce message Lien à poster Partager sur d’autres sites