Uw ramen zijn niet vloeibaar
Een hardnekkige mythe, die je vaak hoort tijdens rondleidingen in kerken en oude huizen, is dat glas eigenlijk een vloeistof is. Er wordt dan beweerd dat oude glas-in-loodramen onderaan dikker zijn omdat het glas in de loop der tijd langzaam naar beneden zou zakken, een beetje zoals een pudding die inzakt. Gelooft u dat?
Een heel lang smelttraject
Het is waar dat in veel ramen de stukken aan de onderkant dikker zijn dan aan de onderkant, maar het goede nieuws is dat het altijd zo is geweest. Glas is alleen vloeibaar als het is gesmolten (vanaf ca 500 graden Celsius) en dat is op kamertemperatuur dus echt niet het geval. Dat is eenvoudig te bewijzen: vloeistoffen kunnen niet breken is weer lijmbare vormvaste stukken.
Toch is er een unieke eigenschap van glas die deze hardnekkige mythe versterkt.
Glas heeft namelijk geen vast smeltpunt, maar een breed smelttraject. Dit traject varieert afhankelijk van het type glas en de gebruikte criteria om te bepalen wanneer het begint te smelten. Over het algemeen geldt dat glas onder de zogenaamde 'annealing temperature' (ongeveer 500-550 graden Celsius, zie deze link) niet zomaar zal vervormen. Rond 600-650 graden Celsius kunnen sommige soorten glas door zwaartekracht of gereedschap al worden gebogen. Pas bij temperaturen van 1100-1200 graden Celsius smelten deze glassoorten volledig. Vergelijk dit met water, dat bij exact 0 graden Celsius overgaat van vloeibaar naar vast, en je ziet hoe bijzonder lang het smelttraject van glas is. Het is echter een misverstand dat glas altijd vloeibaar zou zijn. Naarmate het afkoelt, wordt het steeds taaier en uiteindelijk volledig vormvast en breekbaar.
Kristallen en Amorfe stoffen
Voor degene die geïnteresseerd zijn in de fysische chemie achter dit verhaal: op kamertemperatuur is glas een amorfe vaste stof. Dit betekent, in minder technisch taalgebruik, dat op moleculair niveau (dus de kleinste delen die je nog "glas" kunt noemen) het nogal rommelig is van structuur. Dit in tegenstelling tot kristallen: dat zijn stoffen die hun moleculen zeer precies volgens een strak geometrisch patroon hebben georganiseerd. Zo is kwarts (een stof die sterk op glas lijkt) netjes georganiseerd in perfecte zeshoeken. Glas is dat dus niet: gemengd met andere stoffen (zoals ijzer, lood, kleurstoffen) wordt het een structuurloze massa op moleculair niveau. Die moleculen kunnen een miniem klein beetje ten opzichte van elkaar bewegen (samendrukken of rekken), daarom stuitert glas ook en kun je heel dun glas (zoals glasvezelkabel voor internet) buigen. Maar dat wil niet zeggen dat glas zomaar zijn vorm verliest, ook niet in de loop van de eeuwen. Dun glas buigt gewoon weer terug en stuiter je te hard, dan heb je scherven. De moleculen zijn plaatsgebonden: ze verschuiven niet ten opzichte van elkaar, wat de fysisch chemische definitie is van een vaste stof.
Voor mensen die nog dieper op de moleculaire structuur willen ingaan, zie wikipedia.
Waarom zijn ramen van onder dikker?
Waarom zijn middeleeuwse ramen vaak aan de onderkant dikker dan aan de bovenkant? Het antwoord is simpel: dikker glas is sterker, en vroeger was het niet mogelijk om glasplaten te produceren die overal even dik waren. Glas werd destijds op twee manieren gemaakt: het werd geblazen tot een cilindervorm en daarna uitgerold tot een plaat, of het werd geslingerd aan een blaaspijp – een techniek die doet denken aan het draaien van pizzadeeg door Italiaanse pizzabakkers. Beide methoden leidden tot glas met variaties in dikte.
Bij het slingeren ontstond de verdikking in het midden, wat resulteerde in zogenaamde "bulls-eyes". Deze bulls-eyes waren goedkoper en werden vaak gebruikt in woningen en etalages van winkels. Bij de cilindertechniek varieerde de dikte afhankelijk van de glasblazerij.
Om de ramen zo sterk en stabiel mogelijk te maken, werd het glas logisch genoeg met het dikste deel aan de onderkant geplaatst en het dunnere deel aan de bovenkant.
Meer over deze technieken lees je hier!
Glaskunst blijft eeuwig mooi
Glas behoudt dus gewoon zijn vorm, en gelukkig ook zijn kleur. Daarom is glas een van de meest duurzame materialen om kunst mee te maken: het object gaat eeuwig mee. Meer zien?
