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Warum ist Glas durchsichtig? – einfache Erklärung

Warum ist Glas durchsichtig

Es ist wohl unumstritten, dass Glas einen signifikanten Beitrag zu der technologischen Entwicklung sowie Gegenwart beigetragen hat. Gäbe es dieses besondere und vielfältige Material nicht, hätten gewisse Gegenstände, die heutzutage gar nicht mehr aus unserem Alltag wegzudenken sind, niemals den Weg zu uns gefunden. Dazu gehören unter anderem Trinkgläser, Fenster oder die Glühbirne. Somit lässt sich schonmal sagen, dass Glas unserem heutigen Standard stark nachgeholfen hat. Nun mag man sich allerdings die Frage stellen, was Glas eigentlich genau ist, woraus es besteht, oder warum es überhaupt durchsichtig ist. Es ist schließlich bekannt, dass Glas sehr hart, spröde und scharfkantig sein kann, warum also ist es also so blickdurchlässig?

Es ist wohl unumstritten, dass Glas einen signifikanten Beitrag zu der technologischen Entwicklung sowie Gegenwart beigetragen hat. Gäbe es dieses besondere und vielfältige Material nicht, hätten gewisse Gegenstände, die heutzutage gar nicht mehr aus unserem Alltag wegzudenken sind, niemals den Weg zu uns gefunden. Dazu gehören unter anderem Trinkgläser, Fenster oder die Glühbirne. Somit lässt sich schonmal sagen, dass Glas unserem heutigen Standard stark nachgeholfen hat. Nun mag man sich allerdings die Frage stellen, was Glas eigentlich genau ist, woraus es besteht, oder warum es überhaupt durchsichtig ist. Es ist schließlich bekannt, dass Glas sehr hart, spröde und scharfkantig sein kann, warum also ist es also so blickdurchlässig?

Was genau ist Glas / woraus besteht es und wie wird es hergestellt?

Die Frage, woraus Glas chemisch betrachtet besteht, lässt sich umfangreich beantworten – was man aber festhalten kann ist, dass Glas als reines Rohprodukt zu den Gruppen der „amorphen Feststoffe“ gehört. Kurz umschrieben heißt amorph sowas wie „gestaltlos“ – es handelt sich bei Glas also um einen Stoff, wo die Atome keine geordneten Strukturen bilden, wie es bei Stoffen ist, die eben nicht amorph sind. Die meisten Gläser bestehen aus sogenannten Siliciumdioxid, wie unter anderem Fenstergläser. Diese „Silikat-Gläser“ haben wirtschaftlich und technisch betrachtet die höchste Wertigkeit aller Gläser. Da es eine unwahrscheinlich hohe Anzahl an verschiedenen Gläsern mit verschiedenen Eigenschaften gibt, gibt es viele verschiedene Arten der Glaserzeugung. Einige davon sind mittlerweile recht alt, haben sich allerdings über Jahrzehnte bewährt und werden heute noch industriell eingesetzt.

Zu der Herstellung von Glas lassen sich, wie oben erwähnt, viele Prozesse beschreiben. Die wichtigste Produktion, die des Kalk-Natron-Glases (Welches circa 90% aller weltweit gehandelten Gläser ausmacht), lässt sich allerdings recht simpel zusammenfassen. Das Kalk-Natron-Glas besteht zum größten Teil aus Sand. Ja, tatsächlich aus Sand, um genauer zu sein aus Quarzsand. Dieser ist ein optimaler Träger für das Siliciumdioxid.

Am Anfang der gesamten Prozedur steht die Glasschmelze. Hierbei werden die Zutaten für das Glaserzeugnis miteinander verschmolzen, und zwar bei über 1500° Celsius! Bei dieser enormen Hitze verbinden sich die Zutaten optimal miteinander. Die Zutatenliste für ein Glasgemisch ist nicht gerade kurz, allerdings kann man sagen, dass die Hauptbestandteile Quarzsand, Kalk, Soda, und zum anderen recycelten Glasscherben sind.

Ist die rohe Glasschmelze fertig, fängt der nächste Prozess der Glasherstellung an, und zwar die sogenannte Läuterung. In diesem Prozess werden übrig gebliebene Gase sowie Verunreinigungen ausgetrieben, was ausschlaggebend für die Endqualität ist.
Zuletzt wird die Schmelze abgekühlt und kann nun in Form gebracht werden.

Wie wird beziehungsweise kann Glas geformt werden?

Eine Glasschmelze kann auf verschiedene Arten und Weisen in Form gebracht werden. Dazu zählen Verfahren wie das pressen, gießen oder blasen. Für das blasen des Glases gibt es auch einen eigenständigen Beruf – und zwar den des Glasbläsers.

Das mit unter anderem gängigste Glas, das Flachglas, wird durch ein sogenanntes „Floatverfahren“ hergestellt. Hierbei wird die flüssige Glasschmelze fortlaufend aus der Glasschmelzwanne auf ein Bad aus flüssigen Zinn geleitet. Dort verteilt sich die Glasbrühe gleichzeitig, härtet auf circa 600° Celsius aus und wird direkt in einen Kühlofen weitergeleitet und verspannungsfrei abgekühlt. Nach einer optischen Kontrolle kann es nun zurecht geschnitten werden.
Da sich die Schmelze anfangs sehr fein auf das Zinnbad verteilt, ist die spätere Oberfläche extrem glatt.

Warum ist Glas denn letztendlich durchsichtig?

Wie oben bereits festgestellt, besteht Glas hauptsächlich aus aus Siliciumdioxid, und dieser Chemische Stoff bringt die entscheidende Eigenschaft dafür mit, dass man durch Glas hindurch schauen kann. Und zwar sind die einzelnen Moleküle von Quarzsand so beschaffen, dass die von den Lichtquellen ausgehenden Schwingungen keine Reaktion der Moleküle hervorrufen, weil sie sehr weit auseinander liegen und das Licht durch die vielen „Hohlräume“ durchdringt Man könnte also sagen, dass das einfallende Licht keine Energie auf der Materie hinterlässt oder es einfach durch das Material „hindurch geht“ Und je mehr Licht ungehindert ein Material durchdringt, desto mehr nimmt das menschliche Auge dies als transparent auf – sprich als durchsichtig. Dass das Licht nicht durch das Glas reflektiert wird und das Glas damit durchsichtig erscheint, hängt auch damit zusammen, dass bei der Abkühlung des Glases die Moleküle sozusagen „einfrieren“. Das Glas besitzt somit keine Kristallgitterstruktur mehr, und dadurch auch keine Elektroden, welche wichtig sind, dass das Licht davon reflektiert. Das führt dazu, dass ein Gegenstand oder eine Materie sichtbar wird.

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