الطبخ الصحي بالفخار والسيراميك 2020

 

ماهو الزجاج وكيف يتكون  

 

 

السيليكا (silica)كمصدر اساسي للزجاج (glass) و للمواد الزجاجية(glazes  )

 

تتشابه مواد التزجيج (glaze)على الفخار مع الأنواع الأخرى من الزجاج(  glass) ، ولفهم  مواد التزجيج(glaze) على الفخار ، يجب أولاً أن نفهم شيئًا عن طبيعة الزجاج(glass) ،فعلى الرغم من أن الزجاج مادة متوفرة بكثره ومهمة للغاية في حياتنا اليومية ، إلا أن القليل من الناس يفهمون ماهيتها ومن ماذا صنعت.

 

                              

من الصعب تعريف الزجاج من ناحيه غير تقنيه . فهو في الواقع مادة غير بلورية ذات شفافية أكثر أو أقل ، والتي تشكلت من تجلد  مواد الارض الذائبة . البلاستيك ، الذي قد يكون شفافًا أو شبه شفاف ،   يكون عضوي  في الأصل ، وبالتالي لن يدخل ضمن هذا التعريف. فالأرض بلورية.  وعندما تكون مادة ما في حالة بلورية ، يتم ترتيب جزيئاتها في تسلسلات متكررة أو أنماط تكرر نفسها بثلاثة أبعاد .

لمعرفه طبيعة الزجاج ، يجب مراعاة ظاهرة الذوبان وميل المادة إلى التبلور. 

جميع المواد التي تشكلت منها الأرض ، في البداية كانت في حالة بخار أو سائل,

وذلك  بسبب درجات الحرارة المرتفعة التي سادت خلال المراحل الأولى من تكوين الأرض. فعندما بردت الأرض ، تصلبت أو تجمدت - على الأقل تجمد القشرة الخارجية ؛  قد يكون الجزء الداخلي كما لو كان ساخنًا بدرجة كافية ليكون في حالة سائلة.  أي أنه سيكون في الحالة السائلة إذا تم تفريغ الضغط السائد في أعماق الأرض كما يحدث أحيانًا في حاله حركه البراكين.

 

إذن ، تعتمد حالة المادة اعتمادًا قويا على درجة حرارتها ، وقد تكون نفس المادة سائلة أو بخارًا أو مادة صلبة ، حسب درجة حرارتها. الماء كمثال مناسب جدًا على هذا. نعرفه على أنه بخار ، أو سائل ، أو صلب (جليد).  وما نعتقد أنه صلب بشكل دائم ، مثل الصخور ، يمكن اختزاله إلى سائل أو بخار إذا تم تطبيق حرارة كافية عليه.  فعند أول انفجار ذري في لوس الاموس، تحولت  الرمال المحيطة بالبرج الذي يحمل القنبلة الى سائل بفعل الحرارة.

 

عندما يتم تبريد مادة ما من المرحلة السائلة إلى الحالة الصلبة ، عاده يفارض انها في حالة بلورية.  معظم المواد الترابية في قشرة الأرض تكون بلورية, فعندما تكون مادة ما في حالة بلورية ، يتم ترتيب جزيئاتها في تسلسلات متكررة أو أنماط تكرر نفسها بثلاثة أبعاد.

 

 

يمكن مقارنة المادة البلورية مع كومة من لبنات البناء حيث يتم وضع كل لبنه في علاقة مماثلة مع اللبنة المجاورة لها.  تشكل المواد المختلفة بلورات ذات أشكال وترتيبات مختلفة. الملح ، على سبيل المثال ، يتبلور في أشكال تلتقي مستوياتها بزوايا قائمة.  يُعرف النمط المتكرر للمادة البلورية باسم شبكه  الكريستال.  يمكن تكرار شكل البلورة على نطاق أكبر بحيث يكون لقطع الكوارتز ، على سبيل المثال ، سيكون له شكل تحده مستويات تلتقي في الزاوية المميزة لبلورة تلك المادة.  سيتبين أنه إذا تم تغليف البلورات بشكل وثيق ، مع التقاء اوجهها، فقط عدد معين من الاشكال الممكنة ،ففي الحقيقة  تم التنبؤ رياضيًا بعدد الأشكال البلورية المختلفة التي كانت ممكنة قبل التحقق من هذا الرقم عن طريق الملاحظة.

 

 

الملح ، على سبيل المثال ، يتبلور في أشكال تلتقي مستوياتها بزوايا قائمة.  يُعرف النمط المتكرر للمادة البلورية باسم شبكه  الكريستال.  يمكن تكرار شكل البلورة على نطاق أكبر بحيث يكون لقطع الكوارتز ، على سبيل المثال ، سيكون له شكل تحده مستويات تلتقي في الزاوية المميزة لبلورة تلك المادة.  سيتبين أنه إذا تم تغليف البلورات بشكل وثيق ، مع التقاء اوجهها، فقط عدد معين من الاشكال الممكنة ،ففي الحقيقة  تم التنبؤ رياضيًا بعدد الأشكال البلورية المختلفة التي كانت ممكنة قبل التحقق من هذا الرقم عن طريق الملاحظة.

 

 

عندما يتم تسخين المادة البلورية ، تضعف الروابط بين جزيئات ، ولم تعد الجزيئات قادرة على الحفاظ بعلاقتها الثابتة مع بعضها البعض. هذا النقص في الترابط وكلما كان ترتيب الجزيئات اكثر مرونة مما يؤدي إلى السيولة ، ونسميها بالذوبان. فالمادة المذابة ليس لها هيكل او تركيب بلوري. عندما يتم تبريد مادة مذابة أو مسيلة ، تميل الجزيئات إلى تشكيل شبكه منتظمة ، وعندما تتصلب المادة أو تتجمد ، فإنها تكون مرة أخرى في حالة بلورية.

 

نصل الآن إلى فكرة الزجاج. كما يحدث في بعض الاحيان فعندما تبرد المادة وتتصلب  بدون اعاده لتشكيل التركيبات الهيكل البلوري ، فإنها تحتفظ ببعض خصائص السائل. وهذا السائل "المتصلب" أو "المبرد جدا" هو الزجاج.  يمكن تعريفه بالسائل المذاب الذي  تمكن من التبريد والتصلب دون إعادة التبلور.

 

تميل بعض الأكاسيد إلى تكوين الزجاج أكثر من غيرها.  السيليكا هي الأهم من بين أكاسيد تكوين الزجاج ، وهي في الواقع الأساس لجميع انواع الزجاج المفيد.  تذوب السيليكا عند 1710 درجة، وهذه بالطبع درجة حرارة عالية نسبيًا ولا تصل لها معظم الأفران وايضا الأفران المستخدمة في  صناعه الخزف والسيراميك.

عندما ذوبان السيليكا ،تبدو كسائل صافٍ ، بدون تركيب بلوري، وعندما تبرد السيليكا ، تميل إلى البقاء في حالة عدم تبور او  زجاج ؛  أي أن التركيب البلوري للمادة الأصلية لا يعيد بناء نفسه. وهذه حقيقه خاصه إذا تم تبريد السيليكا بسرعه. فالسليكا  في حد ذاتها ، هي مادة تصبح زجاجًا بسهولة عند صهرها وثم تبريدها. علاوة على ذلك ، فإن زجاج السيليكا النقي قوي للغاية ومتين ومقاوم لهجوم الأحماض وايضا مقاوم  للكسر من الصدمة الحرارية.

 

في الطبيعة نجد الزجاج متغير إلى حد ما. فقد سمحت العمليات  الجيولوجية الطبيعية للمواد المنصهرة أن تبرد ببطء شديد ؛وعندما تتجمد السوائل المنصهرة تتاح لها فرصة أن تتبلور. ومع ذلك ، فإن السبج(الزجاج البركاني ) وبعض المعادن الأخرى عبارة عن زجاج حقيقي.

 

إذن قد يعتقد ان الزجاج   سائل مبرد ناتج عن ذوبان مواد الارض. فبينما تكون صلبة ، فهي ليست مرنة أبدًا ،أكثر أو أقل شفافية أو شبه شفافة ، وتفتقر إلى البنية او التركيب  البلوري.