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Verre

Introduction

Une bouteille de verre coloré.

Le verre, dans le langage courant, désigne un matériau ou un alliage dur, fragile (cassant) et transparent au rayonnement visible. Le plus souvent, le verre (Le verre, dans le langage courant, désigne un matériau ou un alliage dur, fragile (cassant) et transparent au rayonnement visible. Le plus souvent, le verre est...) est constitué d’oxyde (Un oxyde est un composé de l'oxygène avec un élément moins électronégatif, c'est-à-dire tous sauf le fluor. Oxyde désigne également l'ion oxyde O2-.) de silicium (Le silicium est un élément chimique de la famille des cristallogènes, de symbole Si et de numéro atomique 14.) (silice SiO2) et de fondants, le constituant principal du sable (Le sable, ou arène, est une roche sédimentaire meuble, constituée de petites particules provenant de la désagrégation d'autres roches...).

De manière scientifique (Un scientifique est une personne qui se consacre à l'étude d'une science ou des sciences et qui se consacre à l'étude d'un domaine avec la rigueur et les méthodes...), le verre est défini comme un matériau (Un matériau est une matière d'origine naturelle ou artificielle que l'homme façonne pour en faire des objets. C'est donc une matière...) amorphe (c’est-à-dire non cristallin) présentant le phénomène de transition vitreuse. En dessous de cette température (La température est une grandeur physique mesurée à l'aide d'un thermomètre et étudiée en thermométrie. Dans la vie courante, elle est reliée aux sensations de froid et de chaud,...) de transition qui est très élevée, le verre se présente à l’état vitreux.

Histoire

Les hommes ont commencé par utiliser des verres naturels comme l’obsidienne puis ont appris à fabriquer eux-mêmes le verre. Les techniques se sont étoffées et on a commencé à élaborer des verres transparents, mis en forme en utilisant notamment le soufflage. Puis avec l’ère industrielle, les progrès de la chimie (La chimie est une science de la nature divisée en plusieurs spécialités, à l'instar de la physique et de la biologie avec lesquelles elle partage des espaces d'investigations communs...) et de la physique (La physique (du grec φυσις, la nature) est étymologiquement la « science de la nature ». Dans un sens général et ancien, la physique désigne...), on est passé (Le passé est d'abord un concept lié au temps : il est constitué de l'ensemble des configurations successives du monde et s'oppose au futur sur une échelle des temps...) à la production à grande échelle (La grande échelle, aussi appelée échelle aérienne ou auto échelle, est un véhicule utilisé par les sapeurs-pompiers, et qui emporte une échelle...) de verre dont les usages se sont de plus en plus diversifiés depuis les origines.

Utilisation

Bouteille (Sur les anciens navires à voiles, on appelait les bouteilles deux petits compartiments, un de chaque côté du tableau arrière servant de toilettes aux officiers du bord.) pour eau (L’eau est un composé chimique ubiquitaire sur la Terre, essentiel pour tous les organismes vivants connus.) minérale.
Diverses présentations utilisées notamment comme renfort de plastiques ou de composites.

Le verre est utilisé essentiellement en optique (L'optique est la branche de la physique qui traite de la lumière, du rayonnement électromagnétique et de ses relations avec la vision.) pour ses propriétés réfringentes (lentilles, verres de lunettes).

Il est également utilisé en chimie et dans l’industrie agroalimentaire : il réagit très peu avec la plupart des composés utilisés dans ces domaines, c’est donc un matériau idéal (En mathématiques, un idéal est une structure algébrique définie dans un anneau. Les idéaux généralisent de façon féconde l'étude de la divisibilité...) pour les contenants (bouteilles, pots (POTS est un sigle anglais qui signifie Plain Old Telephone System que l'on peut traduire en français par le bon vieux téléphone. Dans certains pays on...) de yaourt, béchers, erlenmeyers, colonne de distillation (La distillation est un procédé de séparation de substances, mélangées sous forme liquide. Elle consiste à porter le mélange à ébullition et à recueillir une fraction légère...), éprouvettes, tubes à essai, etc.). Un des seuls liquides ayant le pouvoir de dissoudre le verre est l’acide (Un acide est un composé chimique généralement défini par ses réactions avec un autre type de composé chimique complémentaire, les bases.) fluorhydrique (HF).

Le verre est le matériau dans lequel sont confinés les déchets radioactifs de haute activité (Le terme d'activité peut désigner une profession.) (HAVL) par le procédé de vitrification. En effet sa structure désordonnée permet d’absorber une partie des radiations.

Le verre est aussi un matériau de construction (Les matériaux de construction sont des matériaux utilisés dans les secteurs de la construction : bâtiment et travaux publics (souvent désignés par le sigle BTP). La gamme des...) très important dans l’architecture moderne (Le Mouvement moderne ou encore l’Architecture moderne est un courant de l’architecture apparu dans la première moitié du XXe siècle, caractérisé par un retour au décor minimal, aux...) et dans l’industrie automobile (Une automobile, ou voiture, est un véhicule terrestre se propulsant lui-même à l'aide d'un moteur. Ce véhicule est conçu pour le transport terrestre de personnes ou de marchandises, elle est équipée en conséquence. C'est un des moyens de...). Il est notamment présent sous forme de laine de verre, isolant (Un isolant est un matériau qui permet d'empêcher les échanges d'énergie entre deux systèmes. On distingue : les isolants électriques, les isolants thermiques, les isolants...) léger, imputrescible et ininflammable et la brique de verre est utilisée pour réaliser des parois translucides.

Les utilisations artistiques du verre sont innombrables depuis les origines. Elles ont accompagné de nombreuses innovations techniques (pâte de verre, fusing, thermo-formage, etc.).

Dans de nombreuses applications, le verre est actuellement remplacé par des matières plastiques, plus légères et souvent plus résistantes au choc (Dès que deux entitées interagissent de manière violente, on dit qu'il y a choc, que ce soit de civilisation ou de particules de hautes énergies.).

On peut le rencontrer sous forme de microbilles, de fibres (Une fibre est une formation élémentaire, végétale ou animale, d'aspect filamenteux, se présentant généralement sous forme de faisceaux.) (coupées ou non), de mats (fibres disposées « en vrac ») ou de tissus (mode de tissage « taffetas », par exemple). Incorporées dans la matrice polymère ou déposées en surface (Une surface désigne généralement la couche superficielle d'un objet. Le terme a plusieurs acceptions, parfois objet géométrique, parfois frontière physique, et est souvent abusivement confondu avec sa mesure,...), ces présentations sont utilisées notamment comme renfort (fibreux ou non) de résines thermoplastiques (polyamides...) ou thermodurcissables (polyesters, époxydes...) dans les plastiques, ainsi que dans les matériaux (Un matériau est une matière d'origine naturelle ou artificielle que l'homme façonne pour en faire des objets.) composites.

Types de verres industriels

  • Verre plat :
    • Verre « float » ou verre flotté
    • Verre à vitre
    • Verre imprimé et armé
    • Verre spécial pour des applications particulières.
  • Verre moulé : Utilisé surtout pour fabriquer des bouteilles.
  • Verre étiré : Produit semi-fini permettant de réaliser des ampoules, des flacons ou de la verrerie de laboratoire.

Le verre peut subir des modifications pour le renforcer et le sécuriser :

  • Verre trempé :
    • Trempe (La trempe ou trempage est un traitement thermique consistant en un refroidissement rapide d'un matériau pour obtenir des propriétés mécaniques particulières. On applique ce traitement majoritairement à des...) thermique : Des traitements thermiques permettent d’améliorer la résistance des pièces : les vitres latérales et arrières des automobiles comme certaines pièces d’ameublement sont trempées par un refroidissement rapide et contrôlé, le plus souvent par de l'air (L'air est le mélange de gaz constituant l'atmosphère de la Terre. Il est inodore et incolore. Du fait de la diminution de la pression de l'air avec l'altitude, il est nécessaire de pressuriser les cabines...).
    • Trempe chimique : Ce type de trempe a lieu en remplaçant par diffusion (Dans le langage courant, le terme diffusion fait référence à une notion de « distribution », de « mise à disposition » (diffusion d'un...) une partie des ions sodium (Le sodium est un élément chimique, de symbole Na et de numéro atomique 11. C'est un métal mou et argenté, qui appartient aux métaux alcalins. On ne le trouve pas à...) du verre par des ions potassium (plus gros).
  • Verre feuilleté : Composé de couches verre-plastique-verre ou plus. Les pare-brises des automobiles et les vitres blindées sont en verre feuilleté. Ainsi, lors d’un choc, le pare-brise (Un pare-brise est une vitre située à l'avant d'un véhicule qui permet de protéger les passagers du vent tout en assurant une bonne visibilité au...) se casse, mais reste en place. Les passagers risquent moins d’être blessés par des bris. Le verre blindé ayant 8 couches de plastique peut résister à 70 coups de hache (Une hache est un outil formé d'une lame de métal (d'acier le plus souvent) attachée à un manche de bois. Elle est le plus souvent utilisée pour couper du bois, mais elle fut également employée comme arme. Les pompiers...) avant d'être traversé.

Le verre peut aussi subir des traitements de surface, le plus souvent des dépôts :

  • Verre antireflet : Verres de lunettes de vue (Les lunettes de vue sont un des instruments permettant de compenser les défauts visuels. Une paire de lunettes de vue est constituée d'une monture sur laquelle sont fixés des verres correcteurs (lentilles).)
  • Verre hydrophobe : Pare-brises et miroirs...

Techniques artisanales du verre

La verrerie constitue une activité artisanale.

  • Travail du verre à la flamme « souffleur de verre au chalumeau » : les verriers travaillent à partir de tubes et de baguettes de verre étiré qu’ils ramollissent à l’aide de la flamme d’un chalumeau pour le transformer par le souffle ou par différents outils. En France, le travail du verre soufflé à la flamme pour la réalisation d’objets décoratifs, utilitaires, formages des tubes en y introduisant un gaz (Un gaz est un ensemble d'atomes ou de molécules très faiblement liés et quasi-indépendants. Dans l’état gazeux, la...) "rare" appelé néon (Le néon est un élément chimique, de symbole Ne et de numéro atomique 10.), ou de pièces uniques est pratiqué par plusieurs artisans. On peut citer Agapito Gutierrez, Dominique, Ludovic et Nicolas Guittet, Jean-Pierre Baquère, Jean-François Schvan, Alain Villechange, Pascal Philibert (Meilleur ouvrier de France), Gilles Gicquel (Meilleur ouvrier de France).
  • Verre soufflé: Les souffleurs de verre font chauffer une boule de verre au bout d’une canne (tube métallique creux), et soufflent dans cette canne pour faire gonfler le verre et réaliser le vide (Le vide est ordinairement défini comme l'absence de matière dans une zone spatiale.) intérieur. Puis, ils étirent, aplatissent, percent cette boule pour lui donner sa forme finale. Une fois durci, certains le dépolissent pour réaliser des motifs.

Depuis l'Antiquité, les artistes-peintres ont adopté la feuille (La feuille est l'organe spécialisé dans la photosynthèse chez les végétaux supérieurs. Elle est insérée sur les tiges des plantes au niveau des...) de verre comme support pour peindre.

  • Peinture sur verre inversé: La peinture sur verre inversé (ou peinture sous verre ou peinture sur verre) est une technique artistique difficile qui s'exécute directement sur une feuille de verre. Le verre supporte la peinture comme le ferait une toile. Soudée au verre, c'est à travers ce support que l'on contemple l'œuvre. Ainsi le verre sert à la fois de support et de vernis protecteur. Précisons que c'est une technique de peinture à froid de sorte que le procédé n'exige pas de cuisson au four (Un four est une enceinte maçonnée ou un appareil, muni d'un système de chauffage puissant, qui transforme, par la chaleur les produits et les objets....). Le pigment est lié au verre par un véhicule (Un véhicule est un engin mobile, qui permet de déplacer des personnes ou des charges d'un point à un autre.) huileux le plus souvent à base de vernis.

Terminologie

  • Cristal: Verre à haute teneur en plomb (Le plomb est un élément chimique de la famille des cristallogènes, de symbole Pb et de numéro atomique 82. Le mot et le symbole viennent du latin plumbum.) qui lui donne un éclat plus intense et se travaille de façon similaire au verre. Pour mériter l’appellation de cristal, la concentration en oxyde de plomb doit être comprise entre 28 et 56 %[citation nécessaire].
  • Pâte de verre: Le moule de la pièce à réaliser se fabrique dans un matériau réfractaire (à base de kaolin par exemple) selon diverses techniques dont la cire perdue (Procédé de moulage à partir d'une sculpture originale en cire à laquelle on soude par la pointe des éléments coniques appelés jets et des filaments appelés évents, cônes et filaments sont également en cire. L'ensemble est alors revêtu d'un ciment...). Après cuisson, selon des paliers de chauffe destinés à éviter les fissures, le moule est refroidi et garni de poudres ou de granulés de verres colorés diversement selon le décor recherché. Une nouvelle cuisson a lieu et, après refroidissement, le moule est détruit délicatement par un moyen chimique ou mécanique (Dans le langage courant, la mécanique est le domaine des machines, moteurs, véhicules, organes (engrenages, poulies, courroies, vilebrequins, arbres de transmission, pistons, ...), bref, de tout ce qui...) pour dégager la pièce dont la forme et les couleurs auront été parfaitement contrôlées. Cette technique attribuée aux Égyptiens, a été réinventée presque simultanément par Henry Cros, François Décorchemont et Georges Desprets dans la deuxième partie du XIXe siècle. Amalric Walter, Gabriel Argy-Rousseau s’y sont illustrés.
  • Thermoformage: Cette technique consiste à poser à froid une (ou plusieurs) feuilles de verre, éventuellement colorées, sur un réfractaire dont elle épousera le relief (Le relief est la différence de hauteur entre deux points. Néanmoins, ce mot est souvent employé pour caractériser la forme de la surface de la Terre.) à la cuisson.
  • Fritte: Composition de verre, pouvant être colorée (à l’aide d’oxydes métalliques), portée à fusion (En physique et en métallurgie, la fusion est le passage d'un corps de l'état solide vers l'état liquide. Pour un corps pur, c’est-à-dire pour une substance constituée de molécules toutes identiques,...) et trempée dans un bain d’eau froide afin de la réduire en granulés servant à l’élaboration d’émaux ou de « balottes » (barres) colorées, matériaux de base des verriers.
  • Cueiller: Action de prélever une masse (Le terme masse est utilisé pour désigner deux grandeurs attachées à un corps : l'une quantifie l'inertie du corps (la masse inerte) et l'autre la contribution du corps à la force de...) de verre dans le four à l’aide d’une canne ou d’un pontil.
  • Pontil: Tube métallique plein, le pontil permet une mise en forme au « marbre » ou à l’aide de divers outils. Il sert aussi à la séparation (D'une manière générale, le mot séparation désigne une action consistant à séparer quelque chose ou son résultat. Plus particulièrement il est employé dans plusieurs domaines :) de l’objet (De manière générale, le mot objet (du latin objectum, 1361) désigne une entité définie dans un espace à trois dimensions, qui a une fonction précise, et qui peut être désigné par une étiquette verbale. Il est défini par...) de la canne afin de percer et travailler le col, à rapporter des éléments de décor, des anses, un pied.

Recyclage (Le recyclage est un procédé de traitement des déchets industriels et des déchets ménagers qui permet de réintroduire, dans le cycle de production d'un produit, des matériaux qui le composent....)

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Les bouteilles de verre usagées peuvent être fondues. La matière (La matière est la substance qui compose tout corps ayant une réalité tangible. Ses trois états les plus communs sont l'état solide, l'état liquide, l'état gazeux. La matière occupe de l'espace et...) ainsi récupérée permet de fabriquer de nouvelles bouteilles. Le verre, s’il est bien trié (Tri sélectif) peut se recycler indéfiniment sans perdre ses qualités. Dans certains pays (Pays vient du latin pagus qui désignait une subdivision territoriale et tribale d'étendue restreinte (de l'ordre de quelques centaines de km²), subdivision de la civitas gallo-romaine. Comme la civitas qui subsiste le plus...) tels que l'Allemagne ou les pays nordiques, le tri peut différentier le verre blanc (Le blanc est la couleur d'un corps chauffé à environ 5 000 °C (voir l'article Corps noir). C'est la sensation visuelle obtenue avec un spectre lumineux continu, d'où l'image que l'on en...), vert (Le vert est une couleur complémentaire correspondant à la lumière qui a une longueur d'onde comprise entre 490 et 570 nm. L'œil humain possède un récepteur, appelé cône M, dont la bande passante est axée...) et brun pour un recyclage plus performant, et les bouteilles consignées puis réutilisées sont plus fréquemment choisies par les producteurs et consommateurs.

Le verre peut également être produit à partir de calcin (verre broyé) de récupération. La fabrication du verre à partir de calcin de récupération économise des matières premières et de l’énergie (Dans le sens commun l'énergie désigne tout ce qui permet d'effectuer un travail, fabriquer de la chaleur, de la lumière, de produire un mouvement.).

Avant d’être refondu, le verre subit différents traitements : broyage, lavage, élimination des colles (Colles (pluriel collis) est un mot d'origine latine désignant une petite colline ou une légère surélévation de la surface.), étiquettes, capsules, séparation du verre et des métaux et élimination des rebuts (porcelaine, cailloux…).

En France, le verre est récupéré pour être recyclé. L’Allemagne et la Belgique ont aussi privilégié un autre système de réutilisation : la consigne. Dans ce système les bouteilles sont récupérées entières, lavées puis réutilisées. Le Canada utilise un système similaire à l’Allemagne et a uniformisé le format des bouteilles de bière pour faciliter une réutilisation plus rentable et facile par diverses compagnies.
En Guyane, depuis fin 2006, les déchets de verre (70 tonnes collectées de fin 2006 avec un premier chantier-test mi 2007 au centre de Cayenne) sont utilisés en fond de couche routière. Il faut 4 600 t de verre pour 30 km de route (Le mot « route » dérive du latin (via) rupta, littéralement « voie brisée », c'est-à-dire creusée dans la roche, pour ouvrir le chemin.). Ce type de réutilisation peut cependant poser des problèmes de dangerosité (lors des chantiers et pour la faune fouisseuse).

Source: Wikipédia publiée sous licence CC-BY-SA 3.0. Vous pouvez soumettre une modification à cette définition sur cette page.

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