weshalb zersplittert glas, chemisch?
ich muss wissen weshalb gals zersplittert also wenn ich z.b. in eine glasscheibe mit einem scharfen gegenstand da reinritze kann ich es ohne probleme abbrechen. ich brauche also eine chemische erklärung
4 Antworten
Moin,
Irgend einen scharfen Gegenstand geht es schon mal nicht es muss ein Harter Gegenstand sein wie Diamant oder Stahlrad ( Schlüssel Steine Messer wirken nicht da zerkratzt du es höchstens und gebrochen bekommst es auch nicht außer es ist eine 2mm Glasscheibe aber die bricht auch schon vom angucken mehr nicht.
So Nun zum schneiden mit dem Glasschneider ( Stahlrad)
Ein Glasschneider ist ein Werkzeug zum Trennen von Glas.
Die Bezeichnung Glasschneider ist missverständlich, denn ein Glasschneider schneidet das Glas nicht im eigentlichen Sinne. Die durch Anritzen entstandene Fissur führt zu einer Spannungskonzentration (Kerbwirkung) und entlang dieser bricht das Glas auf kontrollierte Druck-, Zug- oder Biegebelastung.
Die physikalisch-chemischen Vorgänge, die beim Glasschneiden auftreten, sind noch nicht vollkommen geklärt, und es finden sich unterschiedliche Theorien darüber.
Entscheidend für den Glasbruch ist die durch das Entlangführen des Schneidewerkzeugs hervorgerufene Kerbwirkung. Die Beeinflussung des Spannungsverlaufes im Glas kann durch Methoden der Spannungsoptik sichtbar gemacht werden. Unwesentlich für den Brechvorgang ist die Schwächung des Glases durch die vom Schneider erzeugte Fissur. Erzeugt man eine ähnlich tiefe Ritze durch Einschleifen ins Glas, dann bricht das Glas nicht wie gewünscht an der Ritze entlang.
Mit der Zeit bauen sich die Spannungen wieder ab, der Schnitt wird "kalt". Er bricht zunehmend schwerer und nach Tagen bzw. Wochen überhaupt nicht mehr.
Die Moleküle der Schneideflüssigkeit lagern sich an die Rissspitze an und erniedrigen die Energie zum Aufbrechen der Moleküle des Glases. Dazu muss eine Schneideflüssigkeit mehrere Voraussetzungen erfüllen
sie sollte dünnflüssig seinihre Moleküle sollten eine möglichst hohe Bindungsenergie habenihre Moleküle sollten möglichst klein sein
Hoffe konnte dir Helfen
LG
Glas ist eine erstarrte Schmelze aus SiO2 (etwas vereinfacht gesagt). Also im wesentlichen Quarz (und somit so ähnlich wie Bergkristall, das in der Natur oft schöne Kristalle bildet). Die Bindungen sind ionisch Si-O-Si-O- usw. Ionische Bindungen sind eher starr gerichtet (man kann sie im Grunde nicht "biegen"). Also wenn ich eine Glasscheibe habe, die kann ich brechen, aber nicht wirklich biegen (außer ich erhitze das Glas stark). Auch wenn es kein echter Kristall ist, sondern amorph, ist Glas ähnlich spröde.
Metall (z.B. Blei) ist auch fest und hart, aber es liegt eine sog. "Metallbindung" vor, das ist grundsätzlich anders als kovalente Bindungen. Metallionen eingebettet in ein "Elektronengas" (was auch die elektr. Leitfähigkeit bewirkt). Das bewirkt eine gewisse "Duktilität" wie man sagt, d.h. Metalle sind innerhalb gewisser Grenzen biegsam, und nicht so spröde wie z.B. Glas.
Kleine Korrektur: die Si-O-Bindung gilt doch als kovalent, aber die Sache mit der gerichteten Bindung gilt entsprechend. (SiO4-Tetraeder, die untereinander verbunden sind)
Echte ionische Verbindungen wie NaCl (Kochsalz) (welches würfelförmige Kristalle bildet) sind ebenso spröde.
Ich glaube eine chemische erklärung gibt es nicht, denn da findet keine chemische Reaktion statt.
Aber physikalisch kann man es erklären. Wenn das glas, beziehungsweise die Oberfläche der Scheibe beschädigt ist, bildet sich ein Riss, der sich schon bei kleinsten Kräften/ Spannungen weiter ausbreitet, der Riss ist sozusagen die schwächste Stelle. Deshalb bricht es.
Ich bin mir nicht ganz sicher aber vielleicht liegt es an den Teilchen aus denen Glas besteht. Wenn diese beschädigt werden oder zu Seite gedrückt werden ist die Struktur nicht mehr so stark