Glas - In wetenschappelijken zin, elke door smelting en afkoeling verkregen, niet-kristallijne vaste stof. In de gewone beteekenis verstaat men er onder een meest doorzichtige tot doorschijnende, soms ondoorschijnende (b.v. email) amorphe massa, met schelpachtige breuk en een eigenaardigen glans, den glasglans, bestaande uit een mengsel van in hoofdzaak silicaten. Het eigenaardige van den glasachtigen toestand is, dat van den gloeiend, vloeibaren tot aan den vasten toestand een geleidelijke overgang plaats heeft, zonder dat kristallisatie optreedt. In den taaien, dikvloeibaren toestand kan men het op allerlei wijzen verwerken.
Feitelijk verkeert glas dus nog in vloeistoftoestand, doch de viscositeit is door de lage temperatuur zoodanig toegenomen, dat het oppervlakkig de eigenschap van een vaste stof bezit. — Over den ouderdom van de kunst glas te bereiden is niets met zekerheid bekend. In de oude Egyptische koningsgraven te Benihassan en te Thebe zijn reliëfafbeeldingen van glasblazers gevonden. Ook in Phoenicië bloeide de glasblaaskunst en vandaar zijn Rome, Bizantium en Venetië tot de kennis ervan gekomen. — De meest gebruikelijke glazen bestaan voornamelijk uit een mengsel van natriumsilicaat en calciumsilicaat, dat verkregen wordt door zand, kalk en soda of glauberzout samen te smelten. Echter worden naast of in plaats van natrium en kalk ook kalium, aluminium en lood of minder vaak barium, magnesium en zink, en voor het kiezelzuur ten deele boorzuur en phosphorzuur toegevoegd. IJzer is meestal behalve bij de zeer zuivere glazen als onwillekeurig bijmengsel aanwezig, terwijl voor kleuring, resp. ontkleuring door het vormen van een complementaire kleur, verschillende metaalverbindingen aanwezig kunnen zijn. — Hoofdzakelijk uitgaande van de eischen, welke aan optische glazen moeten worden gesteld, is door Schott een uitvoerig onderzoek ingesteld naar de mogelijkheid van toevoeging van verschillende chemicaliën zonder dat de eigenschap, glasachtig te stollen, verloren ging. Het bleek daarbij dat deze mogelijkheid slechts binnen betrekkelijk beperkte grenzen bestond, doch ook dat men, door oordeelkundig gebruik van boorzuur en fosforzuur, van barium, aluminium en zinkverbindingen, glazen kon maken, die voor bepaalde doeleinden het gewone natron-kalkglas verre overtroffen. Bij grooter afwijkingen in samenstelling heeft bij stolling direkt of bij het verwerken kristallisatie plaats, een verschijnsel, dat bij de gewone glazen op den duur, doch eerst na een lang tijdsverloop, afhankelijk van de omstandigheden plaats vindt en dan ontglazen genoemd wordt. — De ideale samenstelling voor het gewone natron-kalk venster- en spiegelglas rekent men als NaO. CaO. 6 Si02, doch ook een aantal meer samengestelde formules worden als ideaal opgegeven, terwijl bovendien de aanwezigheid in bijna alle glazen, van aluminium, dat uit de smeltkroezen afkomstig is en van ijzer als verontreiniging een merkbaren invloed heeft. — Onderstaande tabel geeft enkele voorbeelden van de samenstelling van glazen, die echter in bepaalde rubrieken sterk aan schommelingen onderhevig is.
Voorbeelden van de samenstelling van enkele glassoorten in %.
Glazen van de opgegeven normaal-samenstelling beginnen reeds bij een temperatuur van 200 à 300° week te worden. Die, welke gemakkelijk smeltbaar moeten zijn, zooals voor fijn glasblaaswerk gebruikelijk is, bevatten meer alkali en meestal kalium naast natrium, terwijl ook een weinig Al2O3 aanwezig is. Dit schijnt ook het ontglazen tegen te gaan. Veel alkaliën maken het glas zeer aantastbaar voor water, zoodat men hier spoedig een uiterste grens bereikt. Het gewone flesschenglas is meestal veel meer samengesteld en bevat naast bovengenoemde elementen gewoonlijk nog magnesium en steeds ijzer, dat aan het glas de eigenaardige groene of bruine kleur mededeelt. De zwakke kleur, die een gering ijzergehalte, dat wel in alle grondstoffen aanwezig is, zou geven aan een glas, dat men kleurloos wenscht, wordt door verschillende ontkleuringsmiddelen weggenomen. Deze berusten ten deele op de vorming van verbindingen met complementaire kleuren, zooals seleen, mangaandioxyde en nikkeloxyd, ten deele op een oxydatie, zooals salpeter, arsenigzuur, of wel vrije zuurstof. Deze laatste stoffen hebben bovendien het voordeel door de krachtige gasontwikkeling een innige dooreenmenging der glasmassa te bewerken, die men ook wel eens door het inbrengen van organische stof, bijv. een aardappel, heeft trachten te bereiken. — Door vervanging van een deel van SiO2 door B2O3 en toevoeging van ZnO, is het Schott mogelijk geweest in het z.g. Jena-normaalglas een glassoort te bereiden, die tegenover water veel meer resistent is dan de oudere glazen.
Door een dergelijke studie is ook gebleken, dat de z.g. thermische nawerking, die bij precisiethermometers de nauwkeurigheid geheel illusoir maakt, op te heffen, nl. door gebruik te maken van glas, dat niet tegelijk natrium en kalium bevat. Aanzienlijke verhooging van het smeltpunt is bereikt door sterke vergrooting van het gehalte aan boorzuur en AL2O3. Van de physische eigenschappen komen voornamelijk de lichtabsorbtie- en de brekingsexponent voor verschillende stralen, dus de dispersie, in aanmerking. Terwijl men vroeger beperkt was tot de gewone kroon- en flintglazen, is ook door Schott’s onderzoekingen de mogelijkheid gebleken, glazen te verkrijgen, die voor hun speciale toepassingen veel geschikter zijn. Het doorlatingsvermogen door ultraviolet licht, dat bij het beste kroonglas voor 1 c.M. dikte bij een golflengte van 305 p.fi. ophoudt, terwijl flintglazen zelfs niet het geheele zichtbare spectrum doorlaten, gaat bij Jena’sch U-V-glas bij 350 n.fi. tot 50% ; in een dikte van 1 m.M. wordt van 280 H41 nog 50% doorgelaten. Terwijl bij de oude glazen de verhouding tusschen lichtbreking en dispersie bijna constant was, laten de nieuwere glassoorten allerlei variaties toe. Het is daardoor mogelijk geworden door passende samenstelling de kleurcorrectie der lenzen niet tot twee kleuren te beperken, maar tot een derde uit te breiden, en daardoor vrijwel absolute achromasie te bereiken. De brosheid van het glas, die zich bij snelle verhitting zoo licht kenbaar maakt, kan ook door juiste samenstelling worden beperkt.
De glazen van het gloeilicht, die door een dergelijk nieuw glas eerst mogelijk zijn geworden, hebben de invoering van dit licht in hooge mate bevorderd. Tegen groote spanningen is glas niet bestand, vooral bij hooge temperatuur. De peilglazen, die betrekkelijk groote drukking moeten weerstaan, kunnen daaraan het beste weerstand bieden, indien bij de fabricage een zoodanige spanningstoestand is gemaakt, dat deze tegen den lateren druk van binnenuit inwerkt. Dit is het geval bij het z.g. verbondglas. — Glazen met absorptie in het zichtbare spectrum, dus gekleurde glazen, worden verkregen door toevoeging van verschillende stoffen, die ten deele gekleurde silicaten vormen, ten deele als colloidale oplossingen in het glas verdeeld bijven. Zoo dient Cassius’ goudpurper, seleenverbindingen en molybdeenglans voor roodkleuring, zilver- en antimoonverbindingen en cadmiumsulfide voor geelkleuring, nikkelverbindingen tot groenkleuring, cobaltverbindingen voor blauw-, mangaan voor violet-, chroomvoor groen-, uraan voor geelgroen-, koper als oxyd voor blauwgroen-, als oxydule voor roodkleuring. — Troebele glazen worden op verschillende wijzen gemaakt o. a. door toevoeging van calciumphosphaat, kryoliet, fluorcalcium of tinoxyde. De troebeling berust öf op de vorming van kleine kristalnaaldjes öf op het ontstaan van twee niet-mengbare vloeistoffen, waarbij de ontmengde vloeistofdruppeltjes de troebeling bewerken (druppeltjes calciumphosphaat). — Alle glassoorten zijn bij gewone temperatuur min of meer bros. Door langzame afkoeling kan men de inwendige spanningen, die de brosheid sterk verhoogen, wegnemen. Door zeer snelle afkoeling verkrijgt men een zeer hard glas, dat echter als het gekrast wordt, wegens de inwendige spanningen uiteenspringt. Bij gewone temperatuur is glas een slechte geleider van warmte en electriciteit.
Bij hoogere temperatuur, reeds merkbaar bij 300° C., wordt het een clectrische geleider, die electrolytisch, dus onder ontleding, den stroom geleidt. Naar gelang van de samenstelling varieert het soortgelijk gewicht bij kalkglassoorten tusschen 2,4 en 2,8 en bij loodglas tusschen 3 en 4,9 ; O. Schott te Jena is erin geslaagd g. van 6,33 s.g. te vervaardigen. De brekingsindex voor de Fraunhofersche D-lijn ligt bij glas tusschen 1,465—1,963. De sterkerbrekende soorten, dat zijn de kristalsoorten, worden wel flintglas genoemd, in tegenstelling met de minder sterk-brekende, die crown-glas heeten. — De trekvastheid varieert tusschen 3,3 en 8,1 K.G. per m.M.2, de drukvastheid tusschen 60 en 120 K.G. per m.M.2 De elasticiteitsmodulus tusschen 4800 en 7970 K.G. per m.M.2 — De specifieke warmte loopt van 0,08 tot 0,23, het warmtegeleidings-vermogen van 0,00108 tot 0,00227 gr. cal. °C, cm, sec. De diëlectriciteitsconstante van 5,5 tot 9,1, de hardheid 5—7. Zie ook GLASFABRICAGE.
