Glas

Glas ist ein anorganisch nichtmetallischer Werkstoff aus anorganischen nichtmetallischen Rohstoffen, der zu blöde ist, nach seiner Synthese in einem thermischen Prozess Keramik zu werden.

Rohstoffe

Prinzipiell besteht Glas aus drei Rohstoffgruppen, die fast alle irgendwie auf Metall basieren. Aber weil das immer die Metalloxide der betroffenen Metalle sind, zählen sie nicht als Metall. Also, für Geistes- und Wirtschaftswissenschaftler mal ein Beispiel aus dem Leben: elementares Eisen (Fe): Metall; Hämatit (Fe₂O₃): kein Metall, weil oxidiert. Metalloxid ≠ Metall, weil is so. Nur dass jemand, der sich mit der Glasproduktion beschäftigt FeO x FeO₂ sagen würde. Das kommt meist daher, dass weder Mineralogen noch Werkstoffwissenschaftler sonderlich gute Mathematiker sind und daher lieber mit ganzen FeOs und FeO₂s rechnen, statt sich mit komplizierten Brüchen herumzuschlagen. Mal abgesehen davon: Kernspaltung funktioniert ohnehin nicht bei allen Metallen, oder wo sollte sonst ein halbes Eisenatom herkommen?!

Rohstoffgruppen

Netzwerkbildner
Quasi die Konservativen unter den Glasrohstoffen. Die Typen, die mit aller Gewalt, ein Kristallgitter aufbauen wollen, damit am Ende ein solider Glasblock entsteht, in dem alles seinen Ordnung und jeder seinen festen Platz in der Gesellschaft des Glases hat. Natürlich hat diese Gruppe nichts mit den Metalloxiden zu tun. Beispiele: SiO₂, B₂O₃, P₂O₅
Netzwerkwandler
Metalloxide, für gewöhnlich der Art MeO oder MeO₂. Aber Vorzugsweise Oxide von Hauptgruppenmetallen. Die linksautonomen der Glasrohstoffe. Sie versuchen sich der Herrschaft der Netzwerkbildner zu widersetzen, in dem sie die feste Ordnung im Glas ruinieren und das Netzwerk vernichten. Das Chaos, das sie anrichten können, führt dann letzten Endes dazu, dass Glas nicht mal mehr Ansätze einer Kristallstruktur und nicht mal mehr eine Farbe hat. Völlig amorph, nicht mal mehr röntgendiffraktometrisch nachweisbar.
Sie werden allerdings gebraucht, um die Glasschmelze schneller zum Schmelzen zu bringen. Drauf zu warten, bis reiner Quarz schmilzt, kann ein ziemlich zeitaufwändiges Unterfangen werden.
Den effizientesten bekannten Weichmacher der Glasproduktion stellt übrigens PbO dar. Damit wäre mal wieder bewiesen, dass alles was gut ist ungesund oder unmoralisch ist.
Mittleroxide
Für gewöhnlich Metalloxide der Gattung Me₂O₃. Sie sind so was wie die Liberalen unter den Glasrohstoffen. Schmierige kleine Opportunisten, die sich mal als Wandler mal als Bildner betätigen. Für gewöhnlich - und das heißt hier ausnahmslos - wird diese Rolle von Al₂O₃ wahrgenommen.
Färboxide
Sind widerliche kleine Biester. Sie bestehen hauptsächlich aus Nebengruppenmetalloxiden. Meistens auch in der Form MeO₂. Gebraucht werden sie, um dem Glas gegebenenfalls eine Färbung zu geben, oder einen Farbstich auszumerzen. Ironischerweise fungieren sie aber auch als Netzwerkwandler. Das heißt, auch wenn die Seegerformel durchaus gestimmt und Färboxide eingebracht werden, kann der Glastechnologe meistens noch mal von anfangen, weil ihm bewusst wird, dass zu viel Netzwerkwandler die Glasschmelze ziemlich dünnflüssig machen können. Ist für diesen Artikel aber eher nebensächlich.

Beispiele:
Uraninit (UO₂) ergibt einen sehr schönen Rotton.
Kobaltoxide ergeben auch wenn sie nicht auf einem vierwertigen Metallkation beruhen, einen dunklen Blauton.

Altglas
Altglas ist im Glas so was wie Gammelfleisch im Döner. Günstig, in großen Mengen verfügbar und am Endergebnis ist kein Unterschied festzustellen. Es ist übrigens völlig unnötig, Altglas nach Farben zu sortieren, da sich etwaige Farbstiche durch den Einsatz von irgendwas, das im oxidierten Zustand die entsprechende Komplementärfarbe aufweist beheben lassen.
In den meisten mineralischen Rohstoffen, die so ins Gemenge geworfen werden, ist ohnehin ein bisschen was von allem drin. Das liegt daran, dass Mineralien im Allgemein Steine sind. Steine basieren fast überall in der Welt auf Silikat und sind irgendwie Feldspate (der Name kommt daher, dass sie wirklich überall im freien Feld mittels Spaten abgebaut werden können). Außer in Großbritannien (sic!). Dort sind die Feldspate abgewandert und werden durch die sog. Feldspatvertreter vertreten. Silikate haben die Grundform SiO₄^-, und von denen ziemlich viele. Silikatische Steine beinhalten immer auch Al₂O₃. Und meistens noch irgendwas, das sich als Flussmittel (ein anderes Wort für Netzwerkwandler) verwenden lässt.

Glasproduktion

Glasproduktion ist ziemlich simpel. Es wird nach europäischer und amerikanischer Variante unterschieden. Als deutschsprachige Enzyklopädie erst mal die europäische Variante:

1. Überlegen, was für eine Sorte Glas am Ende entstehen soll und entsprechende Rohstoffe in eine große Mühle geben.
2. In die Glaswanne, das ist ein großes gemauertes Becken mit vielen Brennerlanzen werfen und mächtig heiß machen.
3. Warten, bis alles geschmolzen ist.
4. In eiskalte Formen gießen und schlagartig abkühlen lassen. Dauert das zu lange, haben die Netzwerkbildner ausreichend Zeit, sich den Blitzattacken der Netzwerkwandler-Revoluzzer entgegenzustellen und es entsteht Keramik. Womit man grob vereinfachend sagen könnte, Glas ist die Ejaculatio Praecox der Keramik.

Glaswannenbruch

Herbeiführen der Schmelze nach dem amerikanischen Verfahren.

Sollten die opportunistischen Mittleroxide die Oberhand gewinnen, entsteht Glaskeramik.
Für Fachleute: Ein Mittelding aus Glas und Keramik, in dem eine Kristallstruktur vorhanden ist, jedoch sind die Kristalle kaum mehr als Kristallkeime, weshalb zuweilen von mikrokristallin gesprochen wird. Da mikro aber auf fast alles im werkstoffwissenschaftlichen Bereich zutrifft und die Keime noch lange nicht nano sind, fragt sich eigentlich warum man es hier noch mal so betonen muss.
Für die weibischenlichen Leser: Das ist das Zeug aus dem Ihr Ceranfeld besteht. Ja, genau, das Ding in der Küche, mit den vier Kreisen..

amerikanische Variante
Glas besteht zu einem guten Teil aus Quarz. Quarz ist nichts anderes als Sand. Meistens enthält Sand auch noch alle anderen relevanten Glasrohstoffe. Die amerikanische Variante der Glassynthese besteht aus folgenden beiden Prozessschritten:

1. Eine thermonukleare Explosion in der Wüste Nevadas oder New Mexikos herbeiführen.
2. Die unter der immensen Hitze und schnellen Abkühlung entstandenen Glasflächen abtragen und zurechtsägen.

Die amerikanische Variante bietet gegenüber der europäischen Variante den Vorteil der sehr hohen Produktivität, während die europäische Variante den Vorteil bietet, eine breitere Produktpalette als Flachglas (Fensterscheiben) zu bieten. Der Energieeintrag ist etwa identisch.

Natürliche Glasvorkommen

Natürliche Glasvorkommen existieren vorwiegend in Aschewolken. Um diese Vorkommen abzubauen muss die Wolke lediglich mit einem Flugzeug durchflogen werden.
Des weiteren existiert noch sog. Flußglas. Es entsteht vorwiegend in kühleren Regionen über Fließgewässern. Aufgrund seiner minderen Qualität wird es nur selten als Baustoff verwendet. Glas kann parasitär oder symbiotisch bei der Keramikproduktion auftreten. In ersterem Falle klebt es auf der Keramik drauf; es wird dann von einer Glasur gesprochen. In zweitem Falle befindet es sich im Inneren des keramischen Scherbens und verschwindet nach einer Weile wieder.

Trivia

Glas hat einen Hang zu ungesunder Ernährung. Viele Rohstoffe werden in Form von Fritten zugeführt.
In diesem Artikel wurde sechzehn Mal _/ verwendet.
Ein eigener Artikel zu Glasuren ist angedacht, wird aber hoffentlich nie realisiert werden, weil dann auch Engoben und Emails Anspruch auf eigene Artikel hätten.
Glas wird im Instrumentenbau verwendet; zur Herstellung der Instrumentengruppe der Glasbläser.
Weingläser gibt es auch aus Pappe!

Quellen

Aus Gründen der Pietät und der Angst des Autors vor Mordversuchen seitens der Fachbuchautoren der hier vergewaltigten Fachliteratur - müssen die verwendeten Fachbücher - und insbesondere deren Autoren - hier leider ungenannt bleiben.