Glas bestaat voornamelijk uit niet gekristalliseerd silica (siliciumdioxide, (SiO2), gewonnen uit zand.
In pure vorm kan van silica kwartsglas gemaakt worden. Dat is evenwel nog duur en moeilijk te bewerken.
Bergkristal is (bijna) volmaakt gekristalliseerd silica, maar geen glas.
Om kwartszand te smelten is er 1.699°C nodig. Verontreiniging (vb. met Fe zoals in Saharaglas) wijzigt het smeltpunt en kleurt het glas. Voor aanmaak en verwerking gebruikt men verzachters als CaCO3 (calciumcarbonaat) en Na2CO3 (natriumcarbonaat, soda). Dit verlaagt de glastemperatuur tot 700⁰ C.
Gewoon glas of natronkalkglas bevat nog 70% SiO2. Diverse samenstellingen en soorten, met verschillende eigenschappen zijn mogelijk.
Het is sterk, hard, doorzichtig, zuurbestendig maar breekbaar. Een fascinerend materiaal.
Glas werd rond 3000 jaar voor Christus uitgevonden in Egypte of Mesopotamië. Rond 1500 voor Christus maakte Egyptische handwerkslieden glazen potten, eerst als siervoorwerpen. Zij wikkelden hiervoor warm stroperig glas om een kern van klei: de zandkern methode.
Als smeltmiddel worden natrium- of kaliumhoudende carbonaten gebruikt. Om verwerkbaar glas te krijgen is ook een stollingsmiddel nodig. Daarvoor wordt kalk (CaO) gebruikt. Sinds 1830 wordt aangenomen dat een verhouding van ongeveer 6 delen zand (SiO2), 1 deel soda en 1 deel kalk een goede combinatie oplevert.
Het prestigieuze kleurloze glas bekend als 'Alexandrian' werd gemaakt in Egypte (ca. 30 voor tot 640 na C). Het werd transparant door toevoeging van antimoon(oxide) (Sb) aan plaatselijk natuurlijk geschikt kwaliteitszand.
Vulkaanuitbarstingen met silica vormen een donker, natuurlijk glas, obsidiaan, dat millennia geleden al voor pijlpunten gebruikt werd.
Van obsidiaan worden de scherpste messen gemaakt, zelfs scherper dan staal. het wordt o.a. nog gebruikt voor plastische chirurgie. De microscopische gladde snede van een scalpel zorgt voor minder bloeding en ontsteking.
De normale smelttemperatuur voor silica (1.800°C) kan in een primitieve houtoven niet bereikt worden. Dat lukte pas na toevoeging van soda of potas, waardoor de smelttemperatuur verlaagt tot 900-1100°C.
De natuurlijke tinten kunnen verwijderd worden door toevoeging van salpeter, mangaan en arseen.
Toevoegingen van metalen produceren diverse kleuren.
Een mengsel van zand of kiezel en een smeltmiddel: kalk en soda of potas wordt bij een temperatuur van 1.400-1.500 graden gesmolten. Een glasoven werd meestal met beukenhout gestookt. De as werd als potas gebruikt.
Er wordt zeeglas gevonden op stranden van Schotland tot Spanje, en van de VS tot Australië. Het zijn scherven van flessen die door getijdenstromen decennialang over het zand geschuurd zijn tot gladde en kleurige, lichtdoorlatende keitjes. Het proces duurde tussen 30 en 100 jaar. Een kringloopje van zand tot zand…
