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Comment le verre est-il fabriqué ?

Comment le verre est-il fabriqué ?

FLÂNEUR DES SCIENCES.

Pour les superstitieux, le verre est une inépuisable source de commentaires, qu’il porte malheur ou pas. Mais sa formation est presque aussi complexe que ces pinaillages sur la quantité et la durée du malheur encouru. D’abord parce que le verre est fabriqué à base de silice (essentiellement du sable) et qu’on a du mal à imaginer comment cette roche peut devenir transparente. Chauffée à 1 730 °C, la silice perd son organisation moléculaire et se transforme en « solide amorphe ». En réalité, on ajoute la plupart du temps des « fondants » (soude, potasse, magnésium...) qui, par leur présence, permettent d’abaisser cette température de fusion vers 1 400°.

Cela étant, qu’est-ce qu’un « solide amorphe » ? Les parents d’adolescents ont sans doute une petite idée sur la question, mais ce n’est pas la bonne. À l’état normal, les molécules de silice sont disposées de manière totalement régulière et fixe, c’est le principe même d’un solide. Une fois passées au four, ces molécules ne sont pas détruites, mais perdent leur régularité d’organisation entre elles, c’est le principe même d’un liquide. En refroidissant, cette régularité ne revient pas : on a donc un solide qui a l’organisation moléculaire d’un liquide, à cette différence près que les molécules sont figées entre elles. C’est un solide « amorphe ». Qui existe d’ailleurs à l’état naturel, lorsque du sable fond lors d’une éruption volcanique : l’obsidienne est une forme de verre.

Différents verres en fonction de la silice

 

Quant à la transparence du verre, elle est due au fait que, pour que l’on perçoive une couleur, il faut que les photons de la lumière frappent les atomes, qui renvoient des photons dans la longueur d’onde correspondant à leur « couleur ». Dans le cas du verre, les photons percutent ses atomes dans une longueur d’onde qui n’est pas perceptible par l’œil. Mais il bloque la majorité des UV, ce qui fait que l’on bronze très mal derrière une vitre.

Il existe plusieurs sortes de verre en fonction de ce l’on ajoute à la silice. Le plus commun, celui des bouteilles, contient 13 % de soude et 5 % de chaux. Le plus solide et le plus pur, dont on se sert en optique, contient 96 % de silice. Pour obtenir du cristal, le plus fragile des verres, on ajoute 24 % d’oxyde de plomb. Et si le verre se casse, ce n’est pas pour autant qu’il est fragile. Il résiste en effet à des pressions considérables. Il faut un poids de dix tonnes pour en briser un centimètre carré. Et recevoir dix tonnes sur la tête, ça ne porte pas bonheur...

 

Chronique réalisée en collaboration avec le Mag de Sud Ouest.
http://www.sudouest.fr/lemag/

photo credit: alainalele via photopin cc