Как определить плотность стекла?

У каждого материала имеются собственные физические характеристики, которые будут определять его свойства и применимость в тех или иных ситуациях. Если вещество создается искусственным путем, то зачастую человек на этапе производства может изменять тот или иной показатель в угоду функциональному назначению.

Например, плотность стекла можно слегка подкорректировать при помощи добавления специальных присадок. Но это, скорее всего, повлияет и на прозрачность материала, поэтому такой подход практикуется крайне редко. Да и особой нужды в тонкой регулировке данного параметра нет.

Разновидности стекла

В промышленном производстве присутствует огромное количество марок стекол, так что и плотность данного вещества будет колебаться в больших пределах. Важно помнить, что стеклом называют не только диоксид кремния, но и еще довольно многие химические соединения. Просто большинство людей в жизни сталкивались только с бытовой моделью, поэтому совершенно никто не задумывается о существовании других марок.

Конечно, если встречается такой вопрос, то в первую очередь собеседник спрашивает об оконной разновидности. Но если подходить с правильной точки зрения, то следует выделять следующие виды плотности стекла в кг/м3 или в г/см3:

• -    кварцевое стекло или горный хрусталь - 2200 (2,2);
• -    силикатное стекло - 2500 (2,5);
• -    свинцовое стекло - 2400-3200 (2,4-3,2);
• -    бариевое стекло - 2700-2900 (2,7-2,9);
• -    танталовое или висмутовое стекло - 7500 (7,5).

Кроме указанных марок также могут встречаться и другие виды стекол. Стоит заметить, что добавление в состав металла или его оксида значительно повышает плотность, но при этом и ухудшает прозрачность. Поэтому самые плотные стекла будет практически непрозрачными. Они используются в тех отраслях, где в первую очередь важна прочность, например в бронировании различных объектов.

э

Хотя бронированные автомобильные стекла являются полностью прозрачными. Это достигается благодаря их уникальному составу, который производители держат в секрете. На итоговый показатель плотности будет также влиять и предпродажная обработка материала.

Например, при обжиге стекло становится более плотным, так как при повышении температуры перестраивается кристаллическая сетка, и все молекулы как бы прижимаются друг к другу плотнее. А вот при закалке, которая подразумевает охлаждающие процедуры, плотность уменьшается, потому сто в итоге, если посмотреть под микроскопом, то материал будет иметь рыхлую структуру.

Плотность оконого стекла

Для рядовых граждан нужно знать только, что для бытовой марки плотность стекла равна 2500 килограмм на кубический метр. Это может пригодиться, когда нужно будет осуществить какую либо манипуляцию с окном и придется проводить расчеты. Чтобы не лазить по физическим справочникам и не искать все табличные значения основных показателей, их можно запомнить наизусть.

Также нужно знать, что поверхностная плотность стекла, как и любого другого вещества, не зависит от его толщины. Поэтому при проведении вычислений этот показатель не нужно брать в расчет. Единственную существенную роль будет играть площадь материала. Небольшой кусочек имеет точно такую же плотность, как и гигантский предмет, который занимает несколько этажей в отделке дома, в этом можно будет убедиться после проведения опыта.

Плотность материала 4 мм и 12 мм также будет абсолютно идентичной. Поэтому при решении любых практических задач не нужно использовать рулетку и замерять в отдельности все габариты. Можно смело пользоваться табличным значением. Важно лишь знать, какой именно тип стекла используется в работе.

Если же кто-то решит проверить плотность оконного стекла, то в формулу нужно будет подставить всего два значения: массу материала разделить на его объем. Получить эти показатели можно без особых проблем, так как они не требуют наличия сверхточного оборудования.

Обычных домашних весов вполне хватит, чтобы взвесить стекло, а посчитать объем тела, которое представляет собой прямоугольный параллелепипед, сможет любой школьник. Так что на сбор начальных данных уйдет не более 10 минут, а на вычисления - всего пара секунд. Таким образом, можно будет убедиться в правдивости табличных данных.

Плотность жидкого стекла

Для жидкого стекла плотность составляет 2400 килограмм на метр кубический. Этот показатель несколько ниже, чем у оконного аналога, но и состав у вещества существенно отличается. Кроме того, консистенция материала будет не твердой, а жидкой, даже скорее желеобразной. Соответственно и свойства будут отличаться на весомый показатель.

Это еще раз подтверждает, что в искусственно создаваемых веществах можно легко управлять основными техническими характеристиками. Жидким стеклом принято называть две разновидности соединений:

• -    водно-щелочной раствор силиката натрия;
• -    водно-щелочной раствор силиката калия.

Оптическая плотность такого материала, как стекло, представляет собой несколько иной показатель, который характеризует степень ослабления света при прохождении через прозрачный объект. Это значение вычисляется по гораздо более сложной формуле, которая требует логарифмирования.

Также нужно знать мощность светового потока, поступающего на поверхность стекла и мощность выходящего потока после преломления. Для измерения этих данных уже нужно использовать сложные приборы, которые имеются только в специальных лабораториях. Так что посчитать этот показатель в домашних условиях уже не получится.