Unidad 4: Propiedad de los materiales
“El vidrio”
Departamento de Ingeniería Química,
Bioquímica y Ambiental
Carrera:
Ingeniería Ambiental
Materia:
Física
Equipo 2:
Alvarado Acosta Abril E.
Amaro Castillo Lucia M.
Cecilio Rejón Bryan A.
Cutz Michaus Rodrigo A.
Tello Chan Jorge M.
Profesor:
Ing. Alcala Caballero Ángel
Mérida, Yucatán, 9 de mayo del 2013
• Introducción… 3
• El vidrio… 4
• El vidrio como material alternativo
ambiental… 5
• El vidrio y el medio ambiente… 6
• Propiedades del vidrio… 7- 11
• Uso del vidrio… 12-13
• Conclusión… 14
• Bibliografía … 15
en
la
ingeniería
• En esta presentación les hablaremos a cerca del vidrio en una
manera general, cuáles son sus usos para la ingeniería
ambiental, de que nos sirve en el ámbito de protección del
ambiente y también les detallaremos sus propiedades físicas,
mecánicas, eléctricas y ópticas.
• El vidrio es una sustancia amorfa,
puede ser fabricada de los silicatos
temperaturas, con agregado de
encontrarse en la naturaleza, la
volcánico.
ni solida ni liquida, que
(sílice), y fundida a altas
boratos y fosfatos; o
obsidiana, un material
• El vidrio en la ingeniería ambiental juega un papel muy
importante para el empleo de este material retornable o bien
reciclable puesto que ayuda a evitar la contaminación o bajar
los índices de contaminantes que generan otros objetos en el
ambiente. Para la ingeniería ambiental el uso del vidrio es una
señal de progreso en encontrar nuevos métodos alternativos
que pueden satisfacer nuestras necesidades sin provocar daños
en el ambiente.
• Se trata del único material que puede ser recuperado en su
totalidad. La cultura y la economía de los residuos tienen su
máxima expresión en este tipo de material formado
fundamentalmente por sílices y otras bases.
Reciclar vidrio ayuda al medio ambiente en:
• De cada kilogramo de envase de vidrio reciclado se obtiene un
kilogramo de nuevos envases.
• Un kilogramo de envases de vidrio usado ahorra 1,2 kilogramos de
materia prima.
• Una tonelada de envases de vidrio usados ahorra 130 kilogramos de
combustible.
• Por cada botella reciclada se ahorra suficiente energía para encender
8 bombillas de 50 watts por una hora
• Los envases de vidrio retornables se usan 40 veces antes de ser
reciclados
• Reciclar botes de vidrio reduce la contaminación un 97% en desechos
sólidos.
• Disminución de la contaminación del aire
• Los productos recordemos que son elaborados a partir de silicatos, lo
que los convierte en absolutamente reciclables.
Físicas
• Densidad: 2500 Kg/m3, es la densidad del vidrio, lo cual le
otorga al vidrio plano un peso de 2,5 Kg/m2 por cada
milímetro de espesor.
• Elasticidad: El vidrio es un material perfectamente elástico
(nunca presenta una deformación permanente). Sin embargo, es
frágil. Esto significa que, sometido a una flexión creciente, se
rompe in presentar signos precursores.
• Módulo de Young, E: Este coeficiente expresa la fuerza de
tracción que debería aplicarse teóricamente a una muestra de
vidrio para obtener un alargamiento igual a su longitud inicial.
Se expresa en fuerza por unidad de superficie.
• Coeficiente de Poisson, μ (Coeficiente de contracción lateral):
El coeficiente de Poisson (μ) es la relación entre la disminución
unitaria en una dirección perpendicular al sentido del esfuerzo
y el alargamiento unitario en la dirección del esfuerzo.
• Conductividad térmica: 1.05 W/Mk
• Dureza: 6 a 7 en la escala de Mohs .
• Dilatación lineal: Este concepto se expresa por medio de un
coeficiente que mide el alargamiento por unidad de longitud
para una variación de temperatura de 1° C.
Mecánicas
• Torsión: en el vidrio es su capacidad para oponerse a la aplicación de una
fuerza que le provoque un giro o doblez en su sección transversal. Los vidrios
en su estado sólido tienen no tienen resistencia a la torsión, en cambio en su
estado fundido son como una pasta que acepta un grado de torsión que
depende de los elementos que el sean adicionados.
• Comprensión: El vidrio tiene una resistencia a la compresión muy alta, su
resistencia promedio a la compresión es de 1000 Mpa.
• Tensión: Los vidrios generalmente presentan una resistencia a la tensión entre
3000 y 5500 N/cm2, aunque pueden llegar a sobrepasar los 70000 N/cm2
si el vidrio ha sido especialmente tratado.
• Flexión: La flexión de los vidrios es distinta para cada composición del vidrio.
Un vidrio sometido a flexión presenta en una de sus caras esfuerzos de
comprensión, y en la otra cara presenta esfuerzos de tensión. La resistencia a
la ruptura de flexión es casi de 40 Mpa (N/mm2) para un vidrio pulido y
recocido de 120 a 200 Mpa (N/mm2) para un vidrio templado.
Eléctricas
Para las propiedades eléctricas de los vidrios, se manejan dos patrones
de medida especiales: La constante dialéctica y la resistividad eléctrica
superficial.
• Dieléctrico: sustancia que es mala conductora de la electricidad y
que amortiguará la fuerza de un campo eléctrico que la atraviese.
• Constante dieléctrica: Faraday descubrió que cuando el espacio
entre los dos conductores de un condensador se ve ocupado por un
dieléctrico, la capacidad aumenta en un factor K que es
característico del dieléctrico.
• Un valor alto de resistividad indica que el material es mal conductor.
Óptica
Las propiedades ópticas expresan el comportamiento de los vidrios ante la luz y
la radiación.
• La transmitancia: es un valor que expresa la cantidad de radiación solar que
puede atravesar un vidrio, comparada con la radiación solar que incide sobre
él. Este valor se puede indicar para todo el espectro de radiación solar, o bien
para
rangos
específicos
del
mismo:
Transmitancia solar: Considera el espectro completo de la radiación solar.
• Transmitancia visible: Considera sólo la radiación solar en el rango
correspondiente a la luz visible para el ojo humano.
• Transmitancia ultravioleta: Considera sólo la radiación solar en el rango
correspondiente a los ultravioleta.
• Transmitancia infrarroja: Considera sólo la radiación solar en el rango
correspondiente a los infrarrojos.
Si bien la transmitancia se puede establecer para cualquier ángulo de incidencia,
lo más común es indicar valores para una incidencia normal, es decir, con los rayos
solares perpendiculares a la superficie del vidrio.
• Su primer uso, se remota a tiempos muy antiguos, era para objetos de
bisutería.
• En la Edad Media fue ampliamente usado para las vidrieras de las
catedrales, desde entonces y hasta el día de hoy sigue siendo utilizado por
la arquitectura para los acabados de las construcciones modernas. Vidrios
de seguridad.
• Como decoración
• Para acristalamientos de autos
• La mayoría de los lentes que se utilizan en gafas, microscopios, telescopios,
cámaras y otros instrumentos ópticos.
• El vidrio fotosensible, los iones de oro o plata del material responden a la
acción de la luz, de forma similar a lo que ocurre en la película fotográfica.
• El hombre lo utiliza desde la Edad del Hierro y siempre ha estado unido a
la evolución de la humanidad. Egipcios y fenicios lo utilizaron junto con
cerámicas.
• Poco después comienza a formar parte de las producciones tecnológicas,
lentes, sistemas de precisión, etcétera.
• El vidrio es un material muy útil y muy utilizado que cuenta con
diferentes aspectos que nos ayudan en nuestra vida ya que la
mayoría de las personas los usa, en diferentes maneras, como
ventanas para iluminar sus casa, trastes de cocina, o métodos
de protección y en cuanto al medio ambiente aunque si se le da
un mal uso o malos métodos de reciclaje puede ser muy
perjudicial para el medio ambiente ya que es un material que
no se degrada naturalmente. Por lo que se tiene que tener un
uso responsable en cuanto al manejo de este material al
momento de desecharlo.
• http://www.dforceblog.com/2008/12/06/el-vidrio-y-su-impacto-en-elmedio-ambiente/
• http://www.s21.com.gt/vida/2013/01/08/vidrio-bueno-para-medioambiente-salud
• http://acabadosdeconstruccion-vidrios.blogspot.mx/
• http://www.vitralba.com/fichastecnicas/propiedades_mecanicas_del_vidrio_plano.pdf
• http://www.artinaid.com/2013/04/el-vidrio/
• http://didactica.fisica.uson.mx/tablas/const_dielectrica.htm
• http://www.sggs.com/la_veneciana/images/FCK/Propiedades%20Fisicas(1
).pdf
• http://www.centrocristal.com.ar/Productos/propiedades_generales_del_vidr
io.htm
• http://produccionvidrio.blogspot.mx/2008/05/impacto-ambiental-yeconomico-del.html
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