בדולח
מתוך ויקיפדיה, האנציקלופדיה החופשית
- ערך זה עוסק בזכוכית בדולח. אם התכוונתם לישוב שפונה מרצועת עזה, ראו בדולח (יישוב).
בדולח הוא זכוכית המכילה מתכת כבדה, לרוב עופרת, הגורמת לעליית מקדם השבירה והנפיצה (נגזרת מקדם השבירה לאורך הגל של האור). מקדמי שבירה של זכוכיות בדולח נעים בין 1.6 ל-2.0 בהשואה ל-1.5 בזכוכית רגילה (soda lime). מספר Abbe של בדולח קטן מ-55 (מספר Abbe הוא מדד לנפיצה, מספר קטן פירושו הבדל גדול במקדמי השבירה בתחום הנראה). בדולח על בסיס עופרת מכיל עד 33% במשקל של תחמוצת עופרת PbO.
תוכן עניינים |
[עריכה] אטימולוגיה
בדולח מוזכר בתנ"ך כאבן טובה המצויה בגן העדן
| וּזְהַב הָאָרֶץ הַהִוא, טוֹב; שָׁם הַבְּדֹלַח, וְאֶבֶן הַשֹׁהַם ." | ||
| -- בראשית פרק ב' פסוק י"ב | ||
השם הושאל לזכוכית העופרת שהומצאה על ידי ג'ורג' ראבנסקרופט מאנגליה בשנת 1676. השם האנגלי Flint glass מקורו בצור (flint) ששימש כמקור לסיליקה (SiO2) נקיה להכנת הזכוכית. נדרש מקור SiO2 נקי משום שחול רגיל מכיל מעט ברזל שנותן גוון ירקרק לזכוכית. לפעמים נקראים גבישים גדולים של קוורץ (SiO2 ;Quartz) טבעי בשם "בדולח". כדור בדולח הוא, בעצם, כדור קוורץ המכונה לפעמים "בדולח הרים".
[עריכה] תכונות כימיות
בדומה לתחמוצת הצורן גם בתחמוצת עופרת דו ערכית (החולקת אותו טור בטבלה המחזורית עם הצורן) נמצא אטום המתכת במרכז טטראדר, קשור ל4 חמצנים שכל אחד יכול להקשר לאטום עופרת (או צורן) בטטראדר שכן (Bridging oxygen) כך שהעופרת היא network former בזכוכית. מתכות אחרות שנוטות להמצא במרכז אוקטאדר בתחמוצותיהן (רוב מתכות המעבר) קשה יותר לשלב בזכוכית בריכוזים גבוהים משום שעלולה להיווצר הפרדת פאזות בשלב הקרור של הנתך. מתכת אחרת שמתפקדת בקלות כ network former בזכוכיות היא אורניום. למתכות כבדות שלהן אלקטרונים באורביטלים מרוחקים פולריזביליות גבוהה ולכן שילובן בחומר יגרום עליה במקדם השבירה.
התכונות האופטיות של בדולח גורמות להחזרה חזקה יותר ממשטחים חתוכים (ברק), משום שההחזרה ממשטח עולה עם ההפרש במקדמי השבירה שבין המשטחים. כדי להדגיש את התכונה הזו מעוצבים כלי בדולח לעתים קרובות עם חיתוכים ומשטחים המתחברים בזווית חדה כך שיש הרבה "נצנוצים" והחזרות אור מהכלי. תכולת העופרת הגבוהה הופכת את הבדולח רך יותר מזכוכית רגילה, נוח יותר לחיתוך, כך ניתן ליצור את החיתוכים החדים והעמוקים המקשטים אגרטלי בדולח כמודגם בתמונה. ריכוך הזכוכית הופך את הבדולח רגיש יותר לשבירה ושריטה.
אור שעובר דרך מנסרות בדולח יוצר נפיצה רחבה יותר (הפרדה של האור הלבן לספקטרום היוצר אותו כמו בקשת בענן) ומכאן השימוש בנטיפי בדולח לנברשות. נפיצה רחבה חשובה גם ליישומים אופטיים בהם נדרשת הפרדה בין אורכי גל כדוגמת מנסרות. העופרת בולעת ביעילות קרני X ולכן משתמשים בזכוכיות מכילות עופרת למסכים של צגים וטלוויזיות המבוססים על שפופרת קרן קתודית. במסכים אלו פוגעת קרן אלקטרונים ונפלטת קרינת X מזיקה שזכוכית בדולח עוצרת.
זכוכית הבדולח צלולה יותר ומבריקה יותר מזכוכית רגילה ומכאן חשיבותה האסטטית. מזכוכית הבדולח מייצרים כלי אוכל, כוסות יין וחפצי נוי שונים כגון אגרטלים, נברשות ושעונים. כיום ניתן לעצב את הבדולח על ידי קרן לייזר וכן לצייר בתוכו. כשנוקשים על בדולח נשמע צליל אופייני השונה מצליל המופק מזכוכית רגילה, מהירות הקול בבדולח כ4,000 מטר/ שנייה בהשוואה ל5,100 מטר/שנייה בזכוכית רגילה ו5,600 מטר/שנייה בזכוכית בורוסיליקט (פיירקס).
[עריכה] בטיחות מזון ורעילות
עופרת היא מתכת רעילה ולכן קיימת בעייתיות בשימוש בה בכלי בית ובפרט לאכסון משקאות שעלולים ללמצות עופרת מכלי הקיבול. E. Guadagnino [1] בדק דליפת עופרת למשקאות הנמזגים לכוס בדולח. נמצא כי משקאות קולה מיצו לתוכם יותר עופרת ממשקאות אלכוהולים (כנראה בשל החומציות הגבוהה) ושויסקי מזדהם יותר מיין לבן באותם תנאי חשיפה. נמצא גם ששטיפת הכוס במדיח כלים מחמירה את דליפת העופרת לקולה. ככל שכלי הבדולח מתיישן דליפת העופרת ממנו יורדת, במחקר שבדק דליפת עופרת מכלי בדולח לשרי נמצא ריכוז העופרת במשקה לאחר אכסון של חודשיים בכלי חדש 1400 מיקרוגרם לליטר, בכלי בן 10 שנים ריכוז העופרת לאחר אותו זמן חשיפה היה 163 מיקרוגרם לליטר ובכלי בן 20 שנים רק 50 מיקרוגרם לליטר [2]. מחקר אחר [3] גילה עליה ברמת העופרת בדמם של עובדים בליטוש כלי בדולח (אם כי החשיפה חמורה פחות מאשר אצל עובדים בייצור מצברי עופרת).
כדי להימנע מבעיות בריאותיות וסביבתיות אלו מייצרים בדולח גם על ידי הוספת טיטניום, זירקוניום[4] או מתכות אחרות (מתכות שיגרמו עליה במקדמי השבירה ובנפיצה אך לא יצבעו את הזכוכית). כך, למשל, מצהיר פטנט אמריקני 7,091,145 על מקדם שבירה של כ 1.9 ומספר Abbe של כ30 בזכוכית "בדולח" (heavy flint glass) נטולת עופרת כשאת מקומה כמתכת כבדה מחליפה תחמוצת לנתן.
[עריכה] בתרבות
בתרבות, כלי בדולח הם סמל לעושר. נעמי שמר, למשל, משתמשת ב"בדולח וזהב" לציון פאר בשיר "שלגיה":
חרפים שבעה חיכינו לך
לא קראת - אבל ענינו לך
ובהבל-פה בנינו לך
מגדלים של בדולח וזהב
[עריכה] הערות שוליים
- ^ Estimation of lead intake from crystalware under conditions of consumer use, FOOD ADDITIVES AND CONTAMINANTS 17 (3): 205-218 MAR 2000 PMID 10827902
- ^ :S. J. Barbee and L. A. Constantine; Release of lead from crystal decanters under conditions of normal use ; Food and Chemical Toxicology Volume 32, Issue 3, March 1994, Pages 285-288 PMID 8157224
- ^ : Specific relationship between blood lead and air lead in the crystal industry, International Archives of Occupational and Environmental Health 75 (4): 217-223 APR 2002 PMID 11981654
- ^ http://www.patentstorm.us/patents/6551952.html
