Le silicium

Le silicium est un des principaux ingrédients nécessaires à la fabrication du verre, désormais indispensable à nos vies et notre quotidien. Comment cela fonctionne ? Voici quelques explications.

Comment est fabriqué le verre ?

La fabrication du verre aurait été découverte il y a environ 7 000 ans, lorsque des Phéniciens, vivant dans la région du Liban actuel, firent un feu sur une plage, auquel ils auraient par hasard ajouté du carbonate de sodium. Le lendemain, dans les cendres, ils auraient ainsi trouvé des perles de verre.

En effet, pour fabriquer du verre, il faut du sable, c’est-à-dire de la silice constituée d’un atome de silicium lié à deux atomes d’oxygène, ainsi que de la soude et de la chaux. Pour que le verre ne puisse pas se dissoudre dans l’eau, il faut y ajouter un oxyde de calcium et de magnésium, qui est un stabilisant. Après avoir été fondu à plus de 1 500 degrés, il peut être façonné à la flamme pour lui donner la forme souhaitée. Aujourd’hui, le verre est partout, servant entre autres à la conception de fenêtres. Il est également utile en chimie, pour la purification, la distillation, ou la sublimation de substances.

Les électrons du verre à l’origine de ses particularités

La fragilité du verre est causée par ses électrons. Les liaisons électroniques entre l’oxygène et le silicium sont très fortes. C’est pour cela qu’il est très rigide et qu’il se brise facilement. Ce sont aussi les électrons qui le rendent transparent. Les photons, ou les grains de lumière visible, n’ont pas suffisamment d’énergie pour les exciter. Ils passent donc à travers le verre sans être absorbés.

Cependant, il est possible de modifier la couleur du verre en y ajoutant différents éléments. De l’oxyde de manganèse, par exemple, va le rendre plus blanc et plus transparent. Un verre qui contient de l’oxyde de plomb sera lui plus éclatant et aura une sonorité particulière. Il s’agit du cristal. Le verre peut également prendre une teinte rouge avec de l’oxyde d’or, ou bleue avec de l’oxyde de cobalt, des composés notamment utilisés pour les vitraux d’édifices religieux.