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LE VERRE
2. Les verres au plomb
L’introduction d’oxyde de plomb dans la composition des verres remonte
au XVII
e siècle. À cette époque la verrerie anglaise était en difficulté, car les
forêts des îles Britanniques étaient peu étendues et le bois était réservé
prioritairement à la construction navale. Le chimiste Thomas Percivall
conçut un four qui utilisait le charbon, qui, lui, était abondant. Il était
nécessaire, pour éviter que les fumées réductrices ne provoquent la coloration du verre, d’utiliser des creusets fermés. Muni de cet outil, un verrier,
George Ravenscroft, s’efforça de mettre au point un verre transparent pouvant rivaliser avec le cristallo et le cristal de Bohême, et moins tributaire
des matières premières importées, notamment les cendres de plantes
marines. En 1675, il eut l’idée d’utiliser de la litharge et du salpêtre mélangés à une pierre siliceuse anglaise de grande pureté, appelée flint. Le verre
qu’il réalisa contenait SiO 2 , PbO et K 2 O. Il s’élaborait sans difficulté dans
le creuset fermé car, grâce à la présence du salpêtre et à l’absence de
contact avec des flammes réductrices, il demeurait dans un état oxydé ce
qui évitait la précipitation de plomb métallique au fond du creuset. On
l’appela verre flint ou cristal au plomb. Il offrait beaucoup d’avantages.
Plus fusible que le verre sodocalcique, il était plus facile à travailler à
chaud. Sa résistance à l’eau était satisfaisante à condition de limiter la
teneur en potasse. En outre, son indice de réfraction élevé et sa forte dispersion lumineuse lui donnaient un éclat remarquable ; de plus, sa grande
densité lui conférait une belle sonorité. Il s’imposa pour toutes les pièces
de verrerie décoratives.
La verrerie d’art n’est pas la seule à tirer parti des verres au plomb. Ils
sont largement utilisés en optique instrumentale (Chap. 3, Sect. 3.2). On
exploite également leur propriété d’absorption des rayonnements γ ou X.
On a d’abord réalisé avec ces verres des écrans de protection pour la
radioscopie puis des hublots d’observation pour l’industrie nucléaire. Les
enveloppes des tubes à rayons cathodiques doivent aussi absorber les
rayons X émis par l’anticathode. Les premiers tubes de télévision étaient
entièrement formés de verre au plomb. Mais comme celui-ci jaunit légèrement sous l’action des rayonnements, il a été remplacé, pour les écrans
de télévision couleur, par des verres d’autres oxydes de métaux lourds :
baryum et strontium.
3. Les verres de borosilicates
Vers 1880, Otto Schott à la faveur des nombreux essais qu’il effectuait
sur les borosilicates pour élargir la gamme des verres d’optique, se
rendit compte que l’introduction de B 2 O 3 dans la composition améliorait
LE VERRE
2. Les verres au plomb
L’introduction d’oxyde de plomb dans la composition des verres remonte
au XVII
e siècle. À cette époque la verrerie anglaise était en difficulté, car les
forêts des îles Britanniques étaient peu étendues et le bois était réservé
prioritairement à la construction navale. Le chimiste Thomas Percivall
conçut un four qui utilisait le charbon, qui, lui, était abondant. Il était
nécessaire, pour éviter que les fumées réductrices ne provoquent la coloration du verre, d’utiliser des creusets fermés. Muni de cet outil, un verrier,
George Ravenscroft, s’efforça de mettre au point un verre transparent pouvant rivaliser avec le cristallo et le cristal de Bohême, et moins tributaire
des matières premières importées, notamment les cendres de plantes
marines. En 1675, il eut l’idée d’utiliser de la litharge et du salpêtre mélangés à une pierre siliceuse anglaise de grande pureté, appelée flint. Le verre
qu’il réalisa contenait SiO 2 , PbO et K 2 O. Il s’élaborait sans difficulté dans
le creuset fermé car, grâce à la présence du salpêtre et à l’absence de
contact avec des flammes réductrices, il demeurait dans un état oxydé ce
qui évitait la précipitation de plomb métallique au fond du creuset. On
l’appela verre flint ou cristal au plomb. Il offrait beaucoup d’avantages.
Plus fusible que le verre sodocalcique, il était plus facile à travailler à
chaud. Sa résistance à l’eau était satisfaisante à condition de limiter la
teneur en potasse. En outre, son indice de réfraction élevé et sa forte dispersion lumineuse lui donnaient un éclat remarquable ; de plus, sa grande
densité lui conférait une belle sonorité. Il s’imposa pour toutes les pièces
de verrerie décoratives.
La verrerie d’art n’est pas la seule à tirer parti des verres au plomb. Ils
sont largement utilisés en optique instrumentale (Chap. 3, Sect. 3.2). On
exploite également leur propriété d’absorption des rayonnements γ ou X.
On a d’abord réalisé avec ces verres des écrans de protection pour la
radioscopie puis des hublots d’observation pour l’industrie nucléaire. Les
enveloppes des tubes à rayons cathodiques doivent aussi absorber les
rayons X émis par l’anticathode. Les premiers tubes de télévision étaient
entièrement formés de verre au plomb. Mais comme celui-ci jaunit légèrement sous l’action des rayonnements, il a été remplacé, pour les écrans
de télévision couleur, par des verres d’autres oxydes de métaux lourds :
baryum et strontium.
3. Les verres de borosilicates
Vers 1880, Otto Schott à la faveur des nombreux essais qu’il effectuait
sur les borosilicates pour élargir la gamme des verres d’optique, se
rendit compte que l’introduction de B 2 O 3 dans la composition améliorait