مادة الزجاج ذات قيمة قصوى. تُستخدم لصنع مجموعة متنوعة من المنتجات، بما في ذلك قوارير زجاجيةوالحاويات والبرطمانات. هناك نوعان مهمان من الزجاج المستخدم في المنتجات المختلفة. ويشمل ذلك أنواع زجاج البورسليكات والزجاج العادي. يقدم كلا النوعين من الزجاج خصائص فريدة من نوعها. ونتيجة لذلك، ينشأ جدل حول زجاج البورسليكات مقابل الزجاج العادي.
يوفر كلا النوعين خصائص فريدة من نوعها ومناسبة لظروف مختلفة. زجاج البورسليكات مثالي عندما تكون قوة المنتج الزجاجي أولوية. ومع ذلك، يعتبر الزجاج العادي خيارًا للأشخاص ذوي الميزانية المحدودة. سأناقش في هذا المقال الفروق بين زجاج البورسليكات والزجاج العادي. لذا، لنبدأ!
نظرة عامة على زجاج البورسليكات العالي والزجاج العادي
دعنا نرشدك أولاً إلى أساسيات هذه الأنواع من الزجاج قبل مناقشة الاختلافات بينها.
يختلف زجاج البورسليكات العالي والبوروسيليكات العادي في تركيبهما الكيميائي. يتكون زجاج البورسليكات من أكسيد البورون (حوالي 10%) مع الصودا والسيليكا. ووجود أكسيد البورون يجعل هذا الزجاج قويًا ومقاومًا للحرارة. ومع ذلك، فإن الزجاج العادي أقل متانة ومعروف بقدرته على تحمل التكاليف.
بعبارات بسيطة، يعتبر زجاج البورسليكات أكثر تميزًا ويستخدم لصنع مواد زجاجية متينة. أما الزجاج العادي فهو أرخص وأقل متانة ومتوفر بسهولة. يختلف هذان النوعان من الزجاج في التركيب. يتكون زجاج البورسليكات من ثلاثة مكونات، وهي السيليكا والصودا وأكسيد البورون.
ومع ذلك، يتكون الزجاج العادي من السيليكا ورماد الصودا والجير. تذكر أن السيليكا تعني الرمل، وهي المكون الأساسي في هذه الأنواع من الزجاج. وهي تمثل حوالي 70% من التركيب الكلي للزجاج العادي. ويحتوي زجاج البورسليكات على أكسيد البورون، وهو عامل رئيسي مميز رئيسي. هذا المكون يجعل زجاج البورسليكات مقاومًا للحرارة.
ونتيجة لذلك، يمكن لهذا النوع من الزجاج أن يتحمل بسهولة درجات الحرارة القصوى دون أن يتشقق. ونتيجة لذلك، سترى زجاج البورسليكات المستخدم في العديد من المنتجات المختبرية. ومع ذلك، فإن الزجاج العادي غير مقاوم للحرارة ويتشقق عند تعرضه لدرجات حرارة عالية. لذا، فإن الزجاج العادي يوفر متانة ضعيفة، وهذا هو عيبه.
الفروق بين زجاج البورسليكات والزجاج العادي
وبكلمات بسيطة، يعتبر زجاج البورسليكات خيارًا أفضل بسبب وجود أكسيد البورون في تركيبته. وبصرف النظر عن التركيب، هناك العديد من الاختلافات الأخرى بين أنواع الزجاج هذه. في القسم أدناه، سأناقش كل من هذه الاختلافات لمساعدتك في اختيار نوع الزجاج المناسب.
1- عملية التصنيع
تصنيع زجاج البورسليكات والزجاج العادي متماثل تقريبًا. لنناقش أولاً إنتاج زجاج البورسليكات. أولاً، يتم خلط المواد الخام (السيليكا والصودا وأكسيد البورون). بمجرد الخلط، يتم تسخين الخليط إلى حوالي 1800 درجة مئوية. تعمل هذه الحرارة الشديدة على إذابة الخليط، ثم يقوم المصنعون بتبريده وتشكيله.
وبهذه الطريقة، نحصل على زجاج البورسليكات النهائي. بالنسبة للزجاج العادي، تختلف المواد الخام. أولاً، يتم خلط السيليكا والجير والصودا وغيرها دون إضافة أكسيد البورون. بعد ذلك، يخضع الخليط للمعالجة الحرارية عند درجة حرارة منخفضة تبلغ حوالي 1300 درجة مئوية. بعد ذلك، يتم إجراء التبريد والتشكيل لإنتاج الزجاج العادي.
إضاءة سريعة: يتطلب إنتاج البوروسيليكات درجات حرارة تصل إلى 1800 درجة مئوية. وتحقيق هذه الحرارة العالية صعب للغاية ويتطلب طاقة عالية. ونتيجة لذلك، يكون إنتاج زجاج البورسليكات أكثر تعقيدًا وتحديًا. ومن ناحية أخرى، فإن أنواع الزجاج العادي أسهل وأسرع في الإنتاج.
2- التركيب الكيميائي
كما قلت سابقًا، يكمن الفرق الأساسي بين زجاج البورسليكات والزجاج العادي في تركيبته. فكلاهما يتكون من مكونات متعددة (مخاليط). بعض هذه المكونات متشابهة في كلا النوعين من الزجاج. وتشمل هذه المكونات السيليكا والصودا والجير. ومع ذلك، تختلف نسب هذه المكونات بين نوعي الزجاج.
لكن وجود أكسيد البورون في زجاج البورسليكات يخلق اختلافات بين هذين النوعين من الزجاج. وفيما يلي جدول يوضح التركيب الكيميائي لهذين النوعين من الزجاج:
| المكوّن | زجاج البورسليكات | زجاج عادي |
| السيليكا (SiO₂) | 70-80% | 70-74% |
| أكسيد البورون (B₂O₃) | 7-13% 7-13% | 0% |
| الصودا (Na₂O) | 4-8% | 12-16% |
| الألومينا (Al₂O₃) | 2-7% | 0-2% |
| الجير / أكسيد الكالسيوم (CaO) | 0-5% | 8-12% |
| أكاسيد أخرى | حوالي 2% | 2-4% |
3- المقاومة الحرارية
يعتبر زجاج البورسليكات خيارًا متفوقًا مقارنةً بالزجاج العادي للصدمات الحرارية. يحدث الصدم أو الصدمة الحرارية عندما تنكسر المادة بسبب التسخين أو التبريد. تذكر أن الزجاج يتمدد عند تعرضه لدرجات حرارة عالية. وبالمثل، ينكمش عند انخفاض درجة الحرارة. هذا التمدد للزجاج يمكن أن يتسبب في كسره إذا لم يكن لديه مقاومة حرارية.
يحتوي زجاج البورسليكات على حوالي 10% من أكسيد البورون. يقلل هذا الأكسيد من معدل التمدد ويجعل الزجاج مقاومًا للحرارة. ونتيجة لذلك، يظل زجاج البورسليكات مستقرًا في درجات الحرارة العالية. لا تتسبب الزيادات أو الانخفاضات المفاجئة في حدوث تشققات في هذا النوع من الزجاج. ومع ذلك، يمكن أن يتشقق الزجاج العادي عند تعرضه لدرجات حرارة عالية.
4- الوزن والوضوح (الجمالية)
يبدو زجاج البورسليكات أخف قليلاً وأكثر صفاءً من نظيره. لماذا؟ السبب هو أن هذا النوع من الزجاج يستخدم مواد أقل من الزجاج العادي. فهو يحتوي على أكسيد البورون الذي يزيد من قوته ومقاومته للحرارة. لذلك يستخدم المصنعون مواد أقل من البورسليكات ويجعلون الزجاج أرق. تذكر أن استخدام مواد أقل يعني زجاج أخف وزنًا.
بالإضافة إلى ذلك، يبدو زجاج البورسليكات أكثر شفافية ووضوحًا بسبب جدرانه الرقيقة. من ناحية أخرى، فإن الزجاج العادي أقل متانة إلى حد ما بسبب نقص أكسيد البورون. ونتيجة لذلك، يستخدم المصنعون المزيد من المواد ويجعلون الزجاج أكثر سماكة. المواد الأكثر سمكًا تعني وزنًا أعلى، وزجاجًا أقل شفافية. يجب عليك اختيار زجاج البورسليكات إذا كنت تفضل الزجاج خفيف الوزن وعالي النقاء.
5- مقاومة المواد الكيميائية والسلامة
عندما أقول "المواد الكيميائية"، أعني الأحماض والقلويات والشوائب الأخرى. يوفر زجاج البورسليكات مقاومة ممتازة للمواد الكيميائية. المقاومة الأفضل للمواد الكيميائية تعني سلامة ممتازة. كيف يكون زجاج البورسليكات مقاومًا للمواد الكيميائية؟ هذا بسبب ارتفاع محتوى أكسيد البورون في هذا النوع من الزجاج.
تذكّر أن أكسيد البورون هو الأقل تفاعلاً، لذلك لا يتفاعل البورسليكات مع المواد الكيميائية. ونتيجة لذلك، يظل الزجاج آمنًا ويحتفظ بلونه مع مرور الوقت. من ناحية أخرى، لا يحتوي الزجاج العادي على أكسيد البورون، مما يجعله خيارًا رديئًا. عدم وجود البورون يعني أن الزجاج العادي يمكن أن يتفاعل مع بعض المواد الكيميائية. ونتيجة لذلك، تصبح هذه المادة أقل أماناً. في الواقع، إذا تركت مشروبًا حمضيًا في زجاجة زجاجية، سيبدأ في فقدان لونه سريعًا.
6- المتانة والقوة
أعتبر زجاج البورسليكات أكثر متانة من الزجاج العادي. والسبب في ذلك هو أن زجاج البورسليكات يتمتع بمقاومة حرارية ممتازة. وهذا يعني أنه يظل ثابتًا عندما تتغير درجة الحرارة بسرعة. وهذا يجعل زجاج البورسليكات قويًا ومقاومًا للكسر. بالإضافة إلى ذلك، يأتي هذا النوع من الزجاج مع أكسيد البورون.
يضفي هذا الأكسيد قوة ومقاومة ممتازة للحرارة. ونتيجة لذلك، يكون هذا النوع من الزجاج قويًا ومتينًا بشكل استثنائي. من ناحية أخرى، يتميز الزجاج العادي بمقاومة حرارية منخفضة. كما أنه يفتقر إلى أكسيد البورون، وهو عيب رئيسي آخر. ونتيجة لذلك، فإن الزجاج العادي أقل متانة ويمكن أن ينكسر بسهولة.
7- التكلفة والتطبيق الشائع (حالات الاستخدام)
زجاج البورسليكات أغلى بكثير من الزجاج العادي. لماذا؟ هذا بسبب عملية التصنيع المعقدة وتركيبة زجاج البورسليكات. تذكر أن هذا الزجاج يتكون من أكسيد البورون والسيليكا والصودا. أكسيد البورون الإضافي هذا مكلف، مما يرفع سعر سيليكات البورون.
ومع ذلك، يوفر هذا النوع من الزجاج متانة وثباتًا حراريًا ممتازًا. أعتبر أن هذا الزجاج يستخدم للمنتجات عالية المتانة. ومن ناحية أخرى، الزجاج العادي أرخص ثمنًا. ويرجع ذلك إلى عملية الإنتاج الأكثر بساطة واستخدام مواد خام أرخص في هذا النوع من الزجاج. ومع ذلك، يستخدم هذا النوع من الزجاج في المنتجات اليومية.
فيما يلي جدول يوضح مقارنة استخدام أنواع زجاج البورسليكات والزجاج العادي:
| زجاج البورسليكات | زجاج عادي |
| أواني المختبر الزجاجية | النوافذ والأبواب |
| أواني الطهي والخبز الآمنة للاستخدام في الفرن | أكواب الشرب والجرار والزجاجات |
| قوارير مياه وغلايات شاي ممتازة | المرايا وإطارات الصور |
| المعدات الطبية والصيدلانية | أدوات مائدة يومية |
| مصابيح LED ومصابيح الإضاءة | عناصر زجاجية مزخرفة |
| أغطية الألواح الشمسية | العبوات والجرار القياسية |
الأسئلة الشائعة
ما الفرق بين زجاج البورسليكات والزجاج العادي؟
يحتوي زجاج البورسليكات على أكسيد البورون (حوالي 10%). من ناحية أخرى، لا يحتوي الزجاج العادي على أكسيد البورون ويتكون فقط من الجير والسيليكا والصودا. ونتيجة لذلك، فإن زجاج البورسليكات أقوى وأكثر مقاومة للحرارة من الزجاج العادي.
ما هي عيوب زجاج البورسليكات؟
هناك عيبان هامان للبوروسيليكات البورسليكات. أولًا وقبل كل شيء، تصنيعه أكثر تعقيدًا ويتطلب درجات حرارة تبلغ حوالي 1800 درجة. بالإضافة إلى ذلك، فإن زجاج البورسليكات مكلف.
الخاتمة: أي نوع من الزجاج يجب أن تختار؟
في معظم الحالات، يعتبر زجاج البورسليكات خيارًا أفضل. ما يعجبني في هذا النوع من الزجاج هو مقاومته الحرارية الممتازة. لنفترض أن لديك زجاجة زجاجية مصنوعة من هذه المادة. يمكنك استخدامها بسهولة في درجات حرارة عالية أو منخفضة دون قلق. هذه القوارير الزجاجية لن تنكسر أو تتشقق.
ومع ذلك، قد تكون تكلفة مواد البورسليكات عقبة أمام الكثيرين. إذا كنت من الأشخاص ذوي الميزانية المحدودة، أوصي باختيار نوع زجاج عادي. على الرغم من أن هذا الزجاج غير متين، إلا أنه يمكن أن يكون نقطة بداية جيدة. تذكر أن بعض المنتجات لا تتطلب متانة شديدة. يمكنك استخدام الزجاج العادي لصنع مثل هذه المنتجات الزجاجية. لقد ناقشت في هذه المقالة جميع الاختلافات بين زجاج البورسليكات والزجاج العادي.