Instituto Tecnológico de Mérida

1. Unidad 4: Propiedad de los materiales “El vidrio” Departamento de Ingeniería Química, Bioquímica y Ambiental Instituto Tecnológico de Mérida Carrera: Ingeniería Ambiental Materia: Física Equipo 2: Alvarado Acosta Abril E. Amaro Castillo Lucia M. Cecilio Rejón Bryan A. CutzMichaus Rodrigo A. Tello Chan Jorge M. Profesor: Ing. Alcala Caballero Ángel Mérida, Yucatán, 9 de mayo del 2013

2. Índice • Introducción… 3 • El vidrio… 4 • El vidrio como material alternativo en la ingeniería ambiental… 5 • El vidrio y el medio ambiente… 6 • Propiedades del vidrio… 7- 11 • Uso del vidrio… 12-13 • Conclusión… 14 • Bibliografía … 15

3. Introducción • 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.

4. “El vidrio” • El vidrio es una sustancia amorfa, ni solida ni liquida, que puede ser fabricada de los silicatos (sílice), y fundida a altas temperaturas, con agregado de boratos y fosfatos; o encontrarse en la naturaleza, la obsidiana, un material volcánico.

5. El vidrio como material alternativo en la ingeniería ambiental • 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.

6. “El vidrio y el Medio Ambiente” 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.

7. “Propiedades del vidrio” 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.

8. Propiedades del vidrio… • 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.

9. Propiedades del vidrio… 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.

10. Propiedades del vidrios… 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.

11. Propiedades del vidrio… 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.

12. “Usos 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.

13. Usos del vidrio…

14. Conclusión • 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.

15. Bibliografía • http://www.dforceblog.com/2008/12/06/el-vidrio-y-su-impacto-en-el-medio-ambiente/ • http://www.s21.com.gt/vida/2013/01/08/vidrio-bueno-para-medio-ambiente-salud • http://acabadosdeconstruccion-vidrios.blogspot.mx/ • http://www.vitralba.com/fichas-tecnicas/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_vidrio.htm • http://produccionvidrio.blogspot.mx/2008/05/impacto-ambiental-y-economico-del.html