Pour fabriquer du verre, il faut 70 à 72 % de sable. Or, pour le faire fondre, il faut atteindre une température de 1 750 degrés. Ensuite, pour la baisser, on ajoute des fondants, comme la soude, la potasse ou la chaux. Le tout est mélangé à de l'eau et des débris de verre, puis enfourné à 1 550 degrés dans un four.
Quelle est la structure du verre ? Le plus souvent, le verre est constitué d'oxyde de silicium (silice SiO2) et de fondants, principal composant du sable. Scientifiquement, le verre est défini comme un matériau amorphe (c'est-à-dire non cristallin) présentant le phénomène de transition vitreuse.
Une réaction entre le sable et le carbonate de sodium (réaction de décarbonatation) est à l'origine de la formation de deux types de silicates de sodium. Simultanément, si un carbonate de calcium est en contact avec un carbonate de sodium, ils forment un carbonate double.
Du natron et de l'oxyde de potassium sont ajoutés pour abaisser le point de fusion du sable quartzeux. On y ajoute aussi du verre usagé, et selon le type de verre produit, d'autres matériaux comme du feldspath, du calcaire et de la dolomite qui rendent le verre plus solide.
Fonte du sable (silice)
L'ennui, c'est que la silice a la fâcheuse tendance à ne fondre qu'à des températures très élevées, supérieures à 1.700 °C. Alors, pour faciliter le processus, on lui ajoute des fondants comme la soude, la potasse ou la chaux.
La fusion a lieu aux alentours de 1500°C et l'affinage aux environs de 1400°C. L'affinage consiste essentiellement à débarrasser le verre fondu des gaz pouvant apparaître sous forme de bulles.
La silice est le composant principal du sable que l'on utilise aussi bien au jardin que pour fabriquer du verre.
Le sable provient de l'extraction et du traitement du sable des gisements de certaines carrières. En France, la majeure partie de la silice provient de gisement de sables naturellement fins, gisements d'épaisseur variable, recouverts de terre arable, de marne, de minéraux divers.
Les bases. Différentes matières premières sont nécessaires pour fabriquer du verre. Il s'agit principalement de sable, de soude et de chaux. Avant de les mélanger, ils sont soigneusement pesés.
Les trois principales filières de valorisation des sables et fines en France. Actuellement ce type de déchets est valorisé principalement dans trois filières en France : la valorisation en remblais et sous-couches routières, le biotraitement puis remblayage et enfin la fabrication du ciment.
Le sable, devenu une sorte de ciment dans les voies respiratoires, étouffe alors la victime. La cage thoracique peut être également comprimée, ce qui provoque alors une ventilation paradoxale : la personne ensevelie avale de l'air, mais sera asphyxiée.
Si vous versez de l'eau sur le sable, l'eau semble disparaître dans le sable. Il ne disparaît pas réellement, mais il s'écoule dans les minuscules pores entre les grains. Une fois tous ces pores remplis d'eau, le sable est saturé, ce qui signifie que le sable ne peut plus absorber d'eau.
Les atomes qui le composent sont distribués de manière totalement désordonnée, comme dans un liquide. Et pourtant ces atomes sont bien figés et immobiles, comme dans un solide. On dit que le verre est un solide amorphe. Vous le savez, on obtient du verre en faisant fondre du sable.
L'élément de base du verre est… le sable, ou plus exactement la silice fondue. D'ailleurs, on trouve du verre "naturel" qui se forme lors d'éruptions volcaniques. L'obsidienne, une roche noire et coupante, en est un exemple bien connu.
En refroidissant rapidement en surface, les minéraux n'ont pas le temps de grandir dans le magma et ils restent extrêmement petits, pas toujours bien cristallisés et même une partie du magma reste sous forme de verre.
Le verre, un matériau naturel
Le verre est composé de minéraux naturels (sable, calcaire et carbonate de soude). Il est le matériau idéal pour la conservation alimentaire grâce à sa neutralité et sa stabilité.
Il est constitué d'une paraison (corps ou contenant du verre), d'une jambe et d'un pied. Le terme désigne aussi, par métonymie, le contenu de ce récipient : boire un verre d'eau.
C'est son manque d'élasticité qui rend le verre particulièrement cassant. Soumis à une pression, un métal va se déformer pour y résister alors qu'après une légère déformation initiale, le verre va se briser net, incapable de se déformer davantage.
Dans le cas de la silice vitreuse – un type de verre – l'énergie requise par les électrons pour monter d'une seule bande est de 9 électronvolts8. Or la lumière visible est composée de photons dont l'énergie est comprise entre 1.7 et 3.2 eV, donc insuffisante pour exciter les électrons du solide.
Les plus anciens objets en verre transparent qui nous soient parvenus datent du V e siècle avant J.C. ; originaires de Perse, ils sont moulés puis taillés et polis et ressemblent beaucoup à la vaisselle de métal utilisée à la cour des Acheménides.
Le sable est souvent le produit de la décomposition des roches du fait de l'érosion. Les plus fréquents de ses composants sont le quartz, constituant le moins altérable du granite, ainsi que des micas et feldspaths.
Il existe deux grandes techniques pour obtenir des plaques de verre, la technique antique par coulage, et le soufflage qui se développe principalement au Moyen Âge. Le coulage est la technique antique qui consiste à étaler le verre sur une dalle alors qu'il est encore en fusion et donc mou.
LA COMPOSITION DU CRISTAL :
La composition, qui varie légèrement d'une cristallerie à l'autre, comporte une partie de potasse, deux parties de minium de plomb, trois parties de silice (sous forme de sable extra-blanc) et une certaine quantité de groisil, ou cristal cassé, qui en facilite la fusion.
Le verre en cristal est composé principalement de silice, de potasse, et surtout de plomb. Afin d'avoir l'appellation “Cristal”, la pièce doit contenir au minimum 24% de plomb.
La fusion. Suivant la nature et la composition du verre, la température est progressivement élevée à 1 300 – 1 400°C.