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ガラスは何からできているの?

ガラスは何からできているの?

主な材料は、ケイシャとソーダ灰、石灰石です。

基本的なガラスの原料は[1]ケイシャ(珪砂)、[2]ソーダ灰、[3]石灰石の3つです1)。ここに、丈夫にするための材料や色を付けるための材料を混ぜて、高温でとかしてガラスをつくります。どの原料も聞き慣れない名前かもしれません。けれども、すべて石や砂の中から取り出される「鉱物」で、あんがい身近なものばかりです。それぞれ、どんな所で見ることができて、どんな性質があるのか、見てみましょう。

 

[1]ケイシャ

ケイシャは、二酸化ケイ素という物質を含む「石英」をくだいたの砂のことです。公園の砂場の砂にもふくまれていて、砂のつぶをよく観察すると、透明できらきら光っているケイシャを見つけることができます。ガラスを造るときは、石英や「珪石」と呼ばれる細かくくだいて使います。

石英自体は無色ですが、不純物が混ざって色がつく場合があります。たとえば、バラのような色になったものが「紅石英(ローズ・クォーツ)」、何百年・何千年もの時間をかけて、いくつかの不純物がきれいに層を作ったのが「めのう」、石英の結晶が大きく成長して六角形の柱のような形になったのが「水晶」です。水晶を砕いてガラスの原料にすることもあります。

 

[2]ソーダ灰

「灰」という文字が付くように、元々は草木を燃やした灰を使っていましたが、今は塩から造った無水炭酸ナトリウムを使います2)。ガラスのほかには石けん・洗剤や入浴剤の原料にも使われますし、中華麺を柔らかくする「かん水」にも含まれています3)。

 

[3]石灰石

チョークにも使われている鉱物で、主に「方解石」(ほうかいせき)という炭酸カルシウムをふくむ鉱物からできている石灰岩から採取します4)。石灰岩は日本全国に分布していて、石灰石は200カ所以上の鉱山でほり出されています。山口県の秋吉台や福岡県の平尾台、岩手県の猊鼻渓(げいびけい)は、石灰岩を多くふくむ地形として有名です。

ガラスには、窓ガラスやビン、食器などに使われる「ソーダ石灰ガラス」のほか、熱や薬品に強く、電子レンジやオーブン、理科の実験でも使える「ほうけい酸(耐熱)ガラス」、透明度が高くキラキラとかがやいた「クリスタルガラス」などがあります。ほうけい酸ガラスは、ソーダ石灰ガラスよりもケイシャが多く、「ホウシャ」や「ほう酸」もふくみます。クリスタルグラスには、酸化鉛(さんかえん)を多くふくむもの、酸化カリウムや酸化バリウム、酸化チタニウムをふくむものがあります。

 

※関連リンク「ガラスはどうやってつくるの?

出所

1)日本硝子製品工業界「ガラスの原料」

http://www.glassman.or.jp/know_05.html

2 )日本ソーダ工業界「ソーダ製品の説明」

https://www.jsia.gr.jp/description/

3)トクヤマ「製品情報」

https://www.tokuyama.co.jp/products/transform/sodium_carbonate.html

4)石灰石鉱業教会「石灰石鉱業の紹介」

http://www.limestone.gr.jp/introduction/

監修者:大山光晴

1957年東京都生まれ。東京工業大学大学院修士課程修了。高等学校の物理教諭、千葉県教育委員会指導主事、千葉県立長生高等学校校長等を経て、現在、秀明大学学校教師学部教授として「理数探究」や「総合的な学習の時間」の指導方法について講義・演習を担当している。科学実験教室やテレビの実験番組等への出演も多数。千葉市科学館プロジェクト・アドバイザー、日本物理教育学会常務理事、日本科学教育学会及び日本理科教育学会会員、月刊『理科の教育』編集委員等も務める。

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