Karel Knip legt het uit in de NRC van 17 februari 2018. Glas voor ruiten maken ze al eeuwen, maar het was vroeger nogal bobbelig. Je kunt dat nog zien bij oude vensters. Zestig jaar geleden bedacht een Engelse fabrikant een methode om perfect vlakglas te produceren. Op een ondiep bad met vloeibaar tin laat men gesmolten glas van ongeveer 1100 0C uitstromen. Dit vloeibaar glas strekt zich gelijkmatig over het tin uit, waarna het langzamerhand afkoelt. Wanneer de temperatuur gedaald is tot ongeveer 600 0C, is het vast geworden. Op deze manier krijgt men een glasplaat die overal even dik is.
a) Zoek het smeltpunt van tin op.
Uitwerking vraag (a)
Het smeltpunt van tin is 232 0C.
b) In welke fase verkeert tin bij 600 0C?
In de vloeibare fase, want de temperatuur is boven het smeltpunt.
c) Glas heeft geen smeltpunt maar een smelttraject. Wat zou dat betekenen?
Anders dan bijvoorbeeld bij het smelten van ijs, is er niet één temperatuur waarbij glas smelt. Als het verhit wordt, wordt het steeds minder hard. Het wordt dan zachter, stroperiger. Hoe hoger de temperatuur, hoe vloeibaarder. Men zegt dat glas een smelttraject doorloopt. Het omgekeerde gebeurt bij het afkoelen van vloeibaar glas: het wordt steeds minder stroperig, steeds harder.
d) Hoe komt het dat glas een laag vormt bovenop het tin?
Glas en tin zijn hier allebei vloeibaar, maar de dichtheid van glas (2,5 g/cm3) is kleiner dan die van tin (7,3 g/cm3). Glas drijft dus op tin.
Knip schrijft dat dat bijna niemand weet dat de twee kanten van vlakglas niet helemaal hetzelfde zijn. De onderkant, die tijdens de productie op het tin rustte, is een beetje anders dan de bovenkant. De tinkant heeft namelijk heel kleine hoeveelheid tin geabsorbeerd en de luchtkant natuurlijk niet. In een ruit valt het kleine verschil tussen de tinkant en de luchtkant echter niet op.
e) Hoe zou het kunnen komen dat het glas een heel kleine hoeveelheid tin absorbeert?
Moleculen in een vloeistof kunnen vrij bewegen. Bij de grens van tin en glas komen af en toe snel bewegende tinmoleculen tussen de glasmoleculen terecht, en daar blijven ze dan. Omgekeerd zullen er ook af en toe glasmoleculen tussen tinmoleculen terecht komen. (Dit verschijnsel heet diffusie.)
Toch heeft dit kleine verschil gevolgen. Zo vloeien druppels water op de luchtkant beter uit dan op de tinkant, die waterafstotend is. Volgens Knip kun je, als je erop let, bij het zemen van een ruit het verschil merken.
f) Waaraan zou je bij het zemen kunnen merken dat waterdruppels aan de luchtkant beter uitvloeien, dan aan de waterafstotende tinkant?
Als het water mooi uitvloeit krijg je een heel dun waterlaagje op de ruit. Dan kun je strak zemen, zonder dat er strepen achterblijven.
