Termín „sklo“ sa bežne používa pre amorfné materiály vytvorené ako výsledok rýchleho ochladzovania kvapaliny, pričom sa obchádza kryštalizačná fáza. Zo štrukturálneho hľadiska je sklo tuhá látka s neperiodickou mriežkou atómov. Oxidy kremíka, bóru a fosforu, teda SiO 2 , B 2 O 3 a P 4 O 10 a ich zliatiny s inými oxidmi, napr. alkalickými kovmi a kovmi alkalických zemín, majú schopnosť vytvárať sklo (tuhnutím na amorfnú hmotu) . Ako primárny prvok majú selén, síra, uhlík, kremík, telúr, arzén, germánium, bór a fosfor sklotvorné vlastnosti. Okrem vyššie uvedených látok sú rovnaké vlastnosti pozorované u niektorých vysoko polymerizovaných organických látok, ako je polystyrén a zlúčeniny s hydroxylovou skupinou, ako je glycerín.
Vlastnosti skla
Na rozdiel od anizotropných kryštalických telies majú sklá izotropné vlastnosti. Ako sa materiál zahrieva, postupne mäkne a plynule prechádza z pevného stavu do stavu, kedy ho možno opísať ako podchladenú vysokoviskózna kvapalinu. Teplotný rozsah, v ktorom sa táto transformácia pozoruje, je relatívne úzky a je známy ako rozsah sklenej transformácie. Možno pozorovať niekoľko významných zmien – dochádza k rýchlej zmene špecifického tepla, indexu lomu, koeficientu tepelnej rozťažnosti a permitivity. Pri teplotách pod rozsahom transformácie je sklo tvrdé a krehké. So zvyšujúcou sa teplotou sa stáva čoraz plastickejším, až sa zmení na pohyblivejšiu kvapalinu. Rozsah premeny kremenného skla je okolo 1500 K, pričom pre silikátové sklá sú teploty o niečo nižšie, okolo 800-1000 K, v závislosti od presného materiálového zloženia.
Vlastnosti skla
Kremenné aj silikátové sklo má štruktúru pripomínajúcu kryštalické kremičitany. Skladá sa z tetraedrických Si04 skupín, ktoré sa spájajú a vytvárajú tuhú trojrozmernú štruktúru. Rozdielom je však ich usporiadanie, pretože na rozdiel od kryštalických telies s usporiadanou kryštálovou mriežkou sú skupiny prítomné v skle prepojené neusporiadane. Sklenený systém je opísaný ako zjavne stabilný, čo znamená, že nedosahuje rovnováhu, ale smeruje ku kryštalickému stavu. Za normálnych podmienok je tento proces taký pomalý, že je nepostrehnuteľný. Dá sa to pozorovať len na veľmi starých okuliaroch. Rýchlosť procesu je však možné zvýšiť vyššími teplotami 1200-1400 K v závislosti od kvality skla. Výraznou postkryštalizačnou zmenou je charakteristický zákal a zvýšená krehkosť skla. Plasticita sklenej hmoty sa môže ľubovoľne meniť pomocou vhodnej teploty spracovania a môže byť formovaná vyfukovaním, lisovaním atď.
Príklady sklenených materiálov
- Sodnovápenaté sklo 12,9 %Na 2 O (sóda), 11,6 %CaO (vápno, uhličitan vápenatý), 75,5 %SiO 2 (sklársky piesok).
- Draslíkovo-vápenaté sklo, kde Na20 bol nahradený K2
- Sodno-draselno-vápenaté sklo, ktoré obsahuje oxidy sodíka aj draslíka.
- Jenské sklo 74,5 %Si02 , 8,5 %Al203 , 4,6 %B203 , 7,7 %Na20 , 3,9 %BaO , 0,8 %CaO, 0,1 %MgO.
Silikátové sklo
Najpoužívanejším typom skla je silikátové sklo , ktoré sa vyrába tavením kremenného piesku so sódou Na 2 CO 3 a vápencom CaCO 3 pri teplote cca. 1800 K. Vďaka takýmto podmienkam je možné do hmoty zavádzať oxidy kremíka, sodíka a vápnika (SiO 2 , Na 2 O i CaO). Základným sklotvorným oxidom v jeho zložení je SiO 2 a jeho mriežkou je takzvaná väzba kremík – kyslík, ktorá obsahuje intermediárne iónové substitúcie s intervenujúcimi modifikátorovými iónmi. Pochádzajú z dodatočne zavedených oxidov, ktoré majú zmeniť vlastnosti skla.
Farbenie skla
Na farbenie skla sa používajú aditíva prechodných oxidov kovov. Oxidy kobaltu dávajú fialovomodrú farbu, oxid dichrómový zelenú farbu a oxidy železa v závislosti od podmienok v peci dávajú v redukčnej atmosfére zelenú farbu a v oxidačnej atmosfére hnedú farbu. Farbenie skla do rubínovočervenej farby sa robí pomocou koloidne dispergovaného zlata – sklená hmota sa roztaví a pri rozklade sa uvoľní zlato pri atómovej fragmentácii. Spočiatku je bezfarebný, ale po opätovnom zahriatí na teplotu cca. 800-900 K a pomalé ochladzovanie sa stáva rubínovo červeným. Podobný mechanizmus sa používa na výrobu žltého skla, ale namiesto zlata sa používa koloidné striebro. 
Sklenená výstuž
Povrch skla je možné skvalitniť a upraviť tak, aby nedochádzalo k prasklinám alebo ich posunutiu. Existujú tri hlavné typy procesov vystužovania skla:
- Kalenie , pri ktorom sa materiál zahreje na vysoké teploty a potom sa ochladí na vzduchu alebo v oleji. Keďže povrch chladne rýchlejšie ako vnútorná vrstva, jeho rozmery sa nezhodujú. Vnútro je natiahnuté povrchom a povrch je stlačené vnútrom.
- Chemické vytvrdzovanie umožňuje dosiahnuť podobné účinky ako kalenie. Sklo sa vloží do roztavenej soli obsahujúcej draselné katióny, napr. do KNO 3 zohrievaného 12 hodín na 500 o C. Difúzia spôsobuje výmenu iónov z Na + na K + , pretože napínajú vonkajší povrch.
- Laminovanie skla je spôsob umiestnenia vrstvy polyméru medzi minimálne dve vrstvy skla. Je to možné dvoma spôsobmi – sklo je možné lisovať polymérom alebo tekutý polymér nalievať na sklenené vrstvy.
Suroviny
Väčšina látok potrebných pri výrobe skla je minerálneho pôvodu. Patria sem: piesok, vápenec, dolomit, anhydrit. Používajú sa však aj látky, ktoré sú produktmi chemického priemyslu , ako napríklad sóda . V súčasnosti sa čoraz väčší význam pripisuje aj druhotným surovinám, teda črepom . Črepy sú rozdelené do dvoch kategórií – črepy vznikajúce vo výrobnom procese, ktoré sa po mletí. je vhodný na prepracovanie a cudzie črepy, tj pospotrebiteľský materiál, ktorý sa musí vyčistiť a zušľachťovať, aby sa dal znova použiť.
Recyklácia skla
Kľúčovým aspektom je pochopenie, že nie všetko sklo je recyklovateľné. Črepy sú veľmi dôležitou druhotnou surovinou, ale na opätovné spracovanie nie sú vhodné materiály ako nádoby trvalo spojené s inými surovinami, keramika, šošovky z pohárov, žiaruvzdorné sklá, žiarovky, striekačky a pod. Recyklácia skla je viacstupňový proces a prvou fázou je správne triedenie odpadu . V recyklačnom zariadení sa odpad váži a kontroluje sa, či je vhodný na opätovné spracovanie. Ďalšou fázou je drvenie a odstraňovanie etikiet a drobných nečistôt z predtým oddelených materiálov. Po prvotnom vyčistení sa odpad rozdelí podľa farby a odvezie do sklárne. V takýchto zariadeniach sa sklenený odpad taví pri 1200 o C na sklenú hmotu, z ktorej sa potom tvoria nové produkty. Zaujímavosťou je, že spracovanie skla je na rozdiel od papiera či plastu prakticky nekonečné. Po pretavení sa vlastnosti skla nemenia.
