Для виготовлення скла використовують одну з форм Силіцій(IV) оксиду (SiO₂) — пісок. Він є сировиною для одержання не тільки скла, а й для кераміки, цементу і багатьох інших будівельних матеріалів.

Скло — аморфна, зазвичай прозора речовина, яку одержують при охолодженні розплавів різного хімічного складу.

Аморфний стан, на відміну від кристалічного, характеризується відсутністю дальнього порядку в структурі. Тому аморфні речовини при нагріванні розм’якшуються й поступово перетворюються на рідину; вони не мають чітко визначеної температури плавлення, для таких тіл можна зазначити тільки інтервал температур, в якому відбувається їх розм’якшення.

Аморфна структура скла

Загальна формула скла — Ме₂О • МеО • 6SiО₂, де зазвичай Ме₂О — це Na₂O або K₂O, МеО — CaO або PbO. Можуть використовуватися і оксиди інших металів.

Головна складова частка у склі — SiO₂. Він складає 70—75 % за масою. Венеціанці для виготовлення скла застосовували чистий кварцевий пісок з ріки По, тоді як богемські склороби застосовували чистий кварц.

Другий компонент — CaO — робить скло хімічно стійким і посилює його блиск. Під час виробництва скла CaO застосовують у вигляді вапна. Давні єгиптяни отримували його з морських мушлей, тому що вапняк як сировина для виробництва скла ще не був відомий. Першими підмішувати в скляну масу крейду почали богемські склороби у XVII сторіччі.

Частка оксидів лужних металів — Na₂O або K₂O у склі складає приблизно 16—17 % за масою. Під час виробництва скла застосовують зазвичай Na₂CO₃ або K₂CO₃, які за високої температури розкладаються на оксиди. Спочатку ці речовини отримували з золи морських водоростей або букових і хвойних дерев.

Складові ретельно перемішують і нагрівають до 1500 °С. При цьому менш леткий оксид SiО₂ витісняє більш леткий оксид CО₂ з його солі:

Солі силікатної кислоти, що утворилися, — силікати Натрію і Кальцію — сплавляються з піском, який беруть у надлишку.

З найбільш поширених можна виділити три види скла:

• Содово-вапнякове скло (Na₂O : CaO : 6SiO₂)
• Калійно-вапнякове скло (K₂O : CaO : 6SiO₂)
• Калійно-свинцове скло (K₂O : PbO : 6SiO₂)

Склад скла прийнято виражати умовними формулами, до яких входять тільки оксиди. Приблизний склад віконного (содово-вапнякового) скла: Na₂O • CaO • 6SiO₂. Це скло недороге і має відносно невисоку температуру розм’якшення.

Содово-вапнякове скло

Пляшкове скло ще дешевше; воно не таке чисте, оскільки розплавлена маса містить силікати Алюмінію й Феруму, які надають склу зеленого кольору.

Пляшкове скло

Якщо соду замінити на поташ K₂CO₃, вийде тугоплавке скло (хімічне, або калійно-вапнякове). Приблизний склад цього скла такий: K₂O • CaO • 6SiO₂. Його різновид — крон, що використовується в оптиці.

Якщо сировиною є поташ, плюмбум(II) оксид і пісок, то одержують кришталеве скло. Це скло має великий показник заломлення світлових променів й тому застосовується в оптиці для виготовлення лінз і призм. Із нього виготовляють також кришталевий посуд і художні вироби.

Кришталеве скло

Із чистого піску одержують кварцове скло. Із нього виготовляють лабораторний посуд — його можна розжарити, а потім опустити в холодну воду, і він при цьому не тріскається. Кварцове скло на відміну від звичайного пропускає ультрафіолетові промені, тому з нього виготовляють кварцові лампи, які використовуються в медицині.

Для одержання кольорового скла до сировини додають оксиди d-елементів. Наприклад, при додаванні кобальт(II) оксиду одержують синє скло, хром(III) оксиду — зелене, купрум(II) оксиду — синьо-зелене. Додаванням невеликої кількості дрібнодисперсного золота одержують рубінове скло.

Кольорове скло

Скляна мозаїка «Полтавська баталія». Виготовлена у XVIII ст. М. В. Ломоносовим, який розробив промислові методики одержання кольорового скла. Площа картини 42 м2.

Скляна мозаїка «Полтавська баталія»

Розплавлене скло при охолодженні твердіє не одразу, а поступово густішає, утворюючи спочатку в’язку масу. Завдяки цій властивості скло піддається формуванню — у розігрітому стані йому можна надати будь-якої форми. Для формування скляних виробів застосовують видування (пляшки, електролампи), пресування (ґудзики), прокатку (дзеркальне скло), витягування (листове скло, скляні трубки і палички).

Формування скляних виробів

Вироби зі скла

За хімічними властивостями скло — інертний матеріал. Воно стійке до хімічних впливів, тільки фторидна кислота HF і розплави гідроксидів лужних елементів руйнують скло. Для протравлювання скла найчастіше застосовують фторидну кислоту, а також газоподібний гідрогенфторид. Цим користуються для нанесення на скло різних малюнків і написів.

Художні емалі

Зі скляних ниток виробляють скловолокно і тканини. Скляні тканини застосовуються як тепло- та електроізолятори. Зі скловолокна і пластмас виготовляють склопластики, які за міцністю не поступаються сталі.

Вироби з скловолокна