Camın yapılışı

Fal bakmaktan geleceğin görülmesine kadar insanlık tarihi boyunca birçok gizemli mana yüklenen kürelerden günümüz endüstrisinde oldukça önemli kabul edilen hammadde tanımına kadar cam, yüzyıllardır insanlar tarafından üretilmiş ve günlük hayatın bir parçası olmuştur. Genellikle saydam hali ile kullanılan cam, bazen de yarı saydam formuyla daha çok estetik amaçlar için kullanılır. Sert olduğu kadar narin yapısı ile kırılgan bir özelliği de olan cam, antik dönemden beri hem bir inşaat malzemesi hem de aksesuar eşya olarak kullanılmıştır.

Cam, temel maddesi SiO₂ Silisyum olan ve alkaliler ile bazı metal oksitlerin çözülmesiyle birlikte akışkan bir formda elde edilir. Cam üretiminde bu akışkan halden kristal yapıya geçilmemesi için hızlı soğutma işlemleri yapılarak, camın bilindik “amorf” halini koruması sağlanır. Camın ani bir şekilde soğutulması ile elde edilen bu amorf hali, saydamlık özelliğine sahip olmasını sağladığı gibi aynı zaman da camın sert olmasını da sağlamaktadır.

Camın yapısal olarak tanımlanması için “amorf katı” kavramının kullanılması gerekir. Vikozite özelliği nedeniyle davranışının sıvılara benzetilmesi, camın amorf yapıda olduğunun söylenmesine neden olmuştur. Cam hale bürünebilen oksitler, stabilizatör olarak bilinen maddeler ve eritici olarak tanımlanan Sodyum Karbonat gibi maddelerin birleşmesi ile oluşan cam, temel olarak bu üç grubun bir araya gelmesiyle oluşur. Basit bir anlatımla camın meydana getirilmesinde kullanılan bu üç hammadde; kireç, kum ve soda olarak tanımlanabilir.

Bu üç temel grubun dışında da bir takım kimyasallar camın üretim aşamasına katılarak, amorf özelliğe sahip yapının oluşmasını sağlar. Ağ oluşturma özelliği ile cam üretiminde yaygın olarak kullanılan Kuvars kumu da, yüzyıllardır insanlar tarafından camın hammaddesi olarak kullanılmıştır. Bu ağ oluşturma özelliğine sahip oksitlerin erime sıcaklıklarını düşürerek cam üretimini kolaylaştırmak için bir takım yan ürünler de camın yapısına katılmaktadır. Eriticiler olarak bilinen bu maddelerin dışında;  ZnO, CaO, BaO, PbO ve MgO gibi stabilizatör maddeler de cam üretiminin kritik öğelerinden biridir.