Millised on klaasi erinevad toorained?

Klaasi toorained varieeruvad olenevalt konkreetsest klaasitüübist, kuid mõned on enamiku klaasitootmispüüdluste võtmeks ja seda leidub peaaegu igat tüüpi tavalistes klaasides. Kui ühte materjali kasutatakse peaaegu kõigi klaasitüüpide peamise komponendina, lisatakse palju muid materjale erinevatel põhjustel, näiteks teatud omadustega klaasi loomiseks või tootmisprotsessi kulude või raskuste vähendamiseks. Olenemata klaasi tüübist ja selle komponentidest muudetakse kõik materjalid enne klaasiks valmistamist peeneks pulbriks.

Ränidioksiid ehk ränidioksiid (SiO2), nagu seda tuntakse, on enamiku klaasitüüpide põhikomponent. Puhast ränidioksiidi kasutatakse sulatatud kvartsklaasiks nimetatava klaasitüübi valmistamiseks, kuna kvartsliiv on enamiku ränidioksiidi allikas. Seda tüüpi klaasi valmistamine on üsna kallis, kuna ränidioksiidi sulatamiseks ja klaasistamiseks on vaja väga kõrget temperatuuri. Seda kasutatakse peamiselt laboriklaasi ja spetsiaalsete mahutite jaoks, mis nõuavad väga kõrget temperatuuritaluvust ja vastupidavust temperatuurimuutustest tingitud paisumis- või kokkutõmbumisele.

Kõige levinum klaasitüüp on lubi-naatriumklaas, umbes 90% maailmas toodetud klaasist on seda tüüpi. Naatrium-lubjaklaas kasutab põhikomponendina ränidioksiidi, kuid ränidioksiidile lisatakse naatriumkarbonaati ning alumiiniumi, magneesiumi ja kaltsiumi oksiide, kusjuures need lisandid moodustavad tavaliselt 25-30% klaasi massist. Need lisandid alandavad temperatuuri, mille juures segud sulavad ja klaasistuvad, muutudes klaasiks.

Pliiklaas on veel üks levinud tüüp. Kasutades ühte järgmistest kõige levinumatest klaasitoorainetest, valmistatakse sellist klaasi, asendades osa või kõik naatrium- ja muudes levinud klaasitüüpides kasutatavad oksiidid pliioksiidiga. Tulemuseks on tihe, väga selge klaas, millel on täiustatud valguse hajutamine ja peegeldus, mida hinnatakse selle kvaliteedi poolest ning mida kasutatakse peentes lauanõudes ja kunstiobjektides.

Ränidioksiidi alusele saab lisada muid klaasi tooraineid, mis võivad mõjutada klaasi füüsikalisi ja keemilisi omadusi. Need materjalid on muu hulgas metallioksiidid, nagu baarium, tseerium, raud ja lantaan. Näiteks tseeriumoksiid annab klaasist ultraviolettkiirgust (UV) absorbeerivad omadused. Booroksiid teeb väga kõva, kuumakindla klaasi, nagu seda, mida turustatakse kaubamärgi Pyrex all. Toorainena kasutatakse sageli ka killustikku, mis on taaskasutatud klaas.

Klaasile lisatakse sageli teatud lisandeid, mida nimetatakse peenevateks aineteks, et vähendada klaasi mullide suurust ja esinemissagedust. Selleks kasutatakse tavalist lauasoola, naatriumsulfaati ning erinevaid oksiid- ja hüdroksiidiühendeid. Teatud tüüpi eriklaasid sisaldavad selliseid materjale nagu fluor ja mitmesugused metallioksiidid ja fosfaadid, eriti leelismetallide, nagu kaltsium, liitium ja kaalium, materjale.