Entre as principais características do vidro destaca-se sua elevada durabilidade química
Por: Mauro Akerman – Escola do Vidro
Não obstante suas boas qualidades, nem os melhores vidros (por ex. o de SiO2) podem ser considerados rigorosamente inertes. Portanto todos os vidros sofrem alterações superficiais quando colocados em contato com uma solução aquosa.
Os vidros são muito resistentes a soluções ácidas, e levemente básicas (pH < 9), porém são atacáveis por soluções básicas. A única exceção é o ácido fluorídrico (HF).
A corrosão do vidro pela água se dá através de dois estágios consecutivos:
Estágio 1
O primeiro estágio do ataque é um processo que envolve a troca iônica entre os íons alcalinos e alcalinos terrosos (sódio, potássio, cálcio e magnésio) do vidro e os íons hidroxila (OH) da solução. Durante esta etapa a estrutura da sílica não é alterada. Como resultado da reação de lixiviação, a solução recebe alcalinos e tem o seu pH aumentado.
Estágio 2
Se quando ocorre o estágio 1, a quantidade de solução é muito grande em relação à superfície de vidro exposta, por ex. uma garrafa contendo 1 litro de água, a quantidadde de alcalinos dissolvido vai ser praticamente desprezível, assim como o aumento do pH. Neste caso a corrosão vai diminuindo de intensidade à medida que os alcalinos da superfície são dissolvidos, a estrutura de sílica permanece íntegra, e o vidro pode permanecer inalterado por séculos.
Por outro lado, se o estágio 1 ocorreu em uma situação em que a quantidade de solução é muito pequena, por ex. gotículas de umidade que condensam na superfície do vidro estocado em armazéns devido aos ciclos de temperatura e umidade ocasionados pela seqüência dia-noite. Nestas gotículas a quantidade de água é muito pequena e a pouca quantidade de alcalinos lixiviado é suficiente para aumentar o pH acima de 9. Mesmo que as gotículas durante o dia sequem, os alcalinos permanecem na superfície e na próxima condensação somam-se aos novos alcalinos recém-extraídos.
Esta solução alcalina com pH superior a 9 passa então a atacar a estrutura de sílica do vidro fazendo com que sua superfície perca o brilho e adquira uma certa coloração como manchas de óleo e, por isso, este fenômeno é conhecido entre os vidreiros como irisação.
A resistência ao ataque hidrolítico depende da composição do vidro, pois quanto mais alcalinos ele tiver mais solúvel será. Quando se necessita de vidros com alta resistência química, que é o caso de ampolas de medicamentos de aplicação intravenosa, deve se projetar uma composição com pouco alcalinos, e para compensar a ausência dos fundentes se adiciona boro, que é um elemento formador de rede que reduz a viscosidade da sílica. Estes vidros são conhecidos como vidros neutros.
Devido ao seu mecanismo, a corrosão do vidro ocorre muito mais freqüentemente durante sua estocagem do que durante o uso propriamente dito. Chapas de vidro estocadas em um ambiente úmido como, por exemplo, a garagem de um prédio em construção podem se irisar rapidamente, mas podem permanecer durante séculos instaladas em uma janela pois os alcalinos que saem do vidro e se acumulam na superfície são removidos pela chuva e lavagens sem que nunca chegue ao estágio 2.
A estocagem do vidro deve ser realizada em ambientes arejados, sendo que o ideal seriam armazéns climatizados onde a temperatura variasse muito pouco.
No caso de chapas de vidro plano utiliza-se um papel entre elas, sendo que este papel deve ser ácido.
Existem também alguns tratamentos que podem ser aplicados ao vidro para aumentar sua resistência química. Eles consistem em retirar parte dos alcalinos da superfície, criando assim uma película desalcalinizada e mais resistente.
