Woraus besteht Glas eigentlich?

Glas ist ein sehr interessantes Material, das im Alltag viele verschiedene Funktionen erfüllt. Woraus besteht das durchsichtige Material, das den Sonnenschein in unsere Häuser lässt und uns trotzdem vor der Witterung schützt? Und: Sind alle Gläser in etwa gleich – oder gibt es ganz unterschiedliche Rezepte?

Quarzstand als Hauptbestandteil der meisten Gläser

Woraus besteht Glas hauptsächlich? Der Hauptbestandteil der meisten Glasarten ist Quarzsand, chemisch gesehen besteht dieser aus Siliziumdioxid. Quarzsand wird beim Schmelzen transparent, aus diesem Material entstehen viele lichtdurchlässigen Glassorten.

Fensterglas, Brillenglas und Trinkgläser aller Art beinhalten hauptsächlich Siliziumdioxid, man nennt sie auch Silikat-Gläser. Dem geschmolzenen Quarzstand wird im Herstellungsprozess nicht die Zeit gegeben, bei der äußerst schnellen Abkühlung wieder zu kristallisieren. So entsteht eine erstarrte, durchsichtige Flüssigkeit.

Silikatglas besitzt, je nach Herstellungsart und Zusätzen, unterschiedliche Eigenschaften. Doch die folgenden Merkmale bleiben allen Gläsern dieser Art weitgehend gleich:

• zerbrechlich
• chemikalienresistent
• empfindlich gegen Flusssäure
• trübt sich nach jahrzehntelanger Bewitterung ein (Mikrorisse)
• auf verschiedene Weise zu färben
• hoher elektrischer Widerstand

Gläser aus Metall – gibt es das?

Eine seltener verwendete Form von Glas sind die amorphen Metalle. Hier nehmen Metalle und Metall-Nichtmetall-Legierungen eine ungewöhnliche Atomstruktur an, die ihnen sehr praktische Eigenschaften verleiht. Diese Struktur entsteht, wie auch beim Silikatglas, durch sehr schnelles Abkühlen und Verhinderung der Kristallisation.

Die Herstellung amorpher Metalle ist nur aus bestimmten Legierungen möglich. Außerdem gelingt die Produktion dünner Schichten weitaus einfacher als die massiver Gläser. Massive Metallgläser sind relativ neu auf dem Markt und sehr teuer. Metallische Gläser besitzen folgende Eigenschaften:

• elektrisch leitfähig
• härter als Silikatglas
• härter als normale Metalle
• korrosionsbeständiger als normale Metalle
• kaum zu verkratzen
• kaum verformbar
• teilweise magnetisch
• optisch kaum von normalen Metallen unterscheidbar

Glas aus Kunststoff: das Acrylglas

Acrylglas wird auch als Plexiglas bezeichnet. Das Material ist transparent und thermoplastisch, das heißt, dass es sich in einem festgelegten Temperaturabschnitt plastisch verformen lässt. Auch hier treffen wir wieder auf eine amorphe, d.h. ungeordnete Atomstruktur.

Diese Glasart besteht aus transparentem Polymethylmethacrylat, also einem Kunststoff. Solches Glas besitzt natürlich etwas andere Eigenschaften als Silikatglas oder Metallglas:

• plastisch verformbar bei über 100 °C
• gravierbar
• klebbar und verschweißbar
• kratzempfindlicher als Silikat- oder Metallglas
• bunt einfärbbar
• witterungsbeständig
• alterungsbeständig
• empfindlich gegen Lösemittel
• absorbiert in der Regel UV-Licht

Viele Gläser – viele Zutaten

Die Frage „Woraus besteht Glas?“ ist hiermit noch nicht vollständig beantwortet. Wir haben nur die Hauptbestandteile der wichtigsten Glasarten aufgezeigt, die weiteren Inhaltsstoffe variieren je nach Verwendungszweck des Glases.

Es existieren zahlreiche Zwischen- und Unterformen in der großen Welt der Gläser. Eine mögliche Einteilung besteht zwischen oxidischen und nicht-oxidischen Glassorten doch auch hierbei gibt es wieder Mischformen, wie zum Beispiel die Oxy-Nitridgläser.

Gläser aus einem einzigen Inhaltsstoff, wie beispielsweise reine Silikatgläser, bezeichnet man als Einkomponentengläser. Daneben gibt es noch Zwei-, Drei- und Mehrkomponentengläser. Die meisten Glasarten enthalten mehr als drei Zutaten.

Im 2. Teil dieser Serie erfahren Sie mehr über die verschiedenen Arten der Silikatgläser, die umgangssprachlich auch als „echtes Glas“ bezeichnet werden.

Autorin: Elisabeth Fey - Hinweis: Alle Angaben sind ohne Gewähr