Coupelle En Verre Avec Couvercle Bonbonnière

Caractéristiques : 

Coupelle En Verre Avec Couvercle

Hauteur :

8,5 cm

Diametre :

17,5 cm

Contenance :

Non Applicable

Poids :

0,740 kg

État :

Bon état général, voir photos

Code perso: 1309230023

Info Internet :

 On appelle verre :

un matériau dur, fragile (cassant) et transparenta, à base de dioxyde de siliciumb et de fondants1. Cette définition est celle du sens commun et c'était aussi celle des scientifiques jusqu'au xixe sièclec. Avant le xxe siècle en effet les verres silicatés (verres sodocalciques) étaient pratiquement les seuls matériaux transparents que l'on savait produire industriellement, et encore aujourd'hui ce sont les verres produits en plus grande quantité (vitrages, vaisselle et verrerie de laboratoire, notamment). Cette définition est porteuse de toute la symbolique établie de la transparence présentée par le verre2 ;
plus généralement, tout solide non cristallin présentant le phénomène de transition vitreuse. Cette définition, proposée par Jerzy Zarzycki3,4, est celle qui fait aujourd'hui consensus au sein de la communauté scientifique.
Les verres sont généralement obtenus par le refroidissement d'un liquide, suffisamment rapide pour empêcher la cristallisation. Pour certains matériaux — dits « vitrifiables » — il suffit d'une vitesse de refroidissement de l'ordre de quelques degrés par minute, pour d'autres il faut dépasser le milliard de degrés par seconde5. On peut aussi former des verres par déposition d'une vapeur sur un substrat froid6.

Extensions du mot « verre »
La définition classique du mot « verre » (un matériau dur, fragile et transparent, à base de silice) est insuffisamment précise, notamment parce qu'elle inclurait le quartz parmi les verres. Le développement de nouveaux matériaux transparents, depuis un siècle, a rendu cette définition désuète et source de confusion, notamment parce qu'il est difficile de s'assurer qu'un matériau fragile et transparent est bien réellement dur et réellement fait de silice. L'exemple le plus flagrant est le verre de lunettes qui, bien qu'on l'appelle « verre » ne répond pas à la définition première : les verres actuels ne sont, ni particulièrement durs, ni à base de silice (ce sont des matériaux organiques). La glace de montre est couramment appelé "verre de montre" alors qu'elle n'est pas nécessairement faite de verre (elle peut être en "verre saphir" qui ne contient pas de silice et au sens scientifique n'est pas un verre).

On parle également de « perles de verre » pour des matériaux produits depuis plus de 3 000 ans, même si ces perles ne sont pas du tout transparentes (l'aspect vitreux suffit à leur attribuer le nom de verre). Il en va de même pour les millefiori produits depuis l'antiquité. La laine de verre n'a aucune nécessité d'être transparente, elle peut donc être juste translucide, voire noire (de même pour la mousse de verre). On nomme donc « verre » dans le langage courant des objets qui n'en sont pas faits, au sens de la définition commune du verre. À l'inverse, certains matériaux correspondent parfaitement à la définition commune du verre sans en être : outre le quartz certaines céramiques7 sont des matériaux silicatés, durs, fragiles, transparents dans le visible mais ce ne sont pas des verres.

La communauté scientifique internationale donne donc une autre définition du verre : du point de vue physique, le verre est un matériau amorphe (c’est-à-dire non cristallin) présentant le phénomène de transition vitreuse. En dessous de sa température de transition vitreuse, qui varie fortement avec la composition du verre (plus de 1 000 °C pour la silice vitreuse, moins de 40 °C pour le sélénium amorphe), le verre se présente à l’état vitreux. Aujourd'hui, un grand nombre de solides amorphes sont regroupés sous le nom de « verre ». Ainsi, on fabrique non seulement des verres minéraux, mais aussi des verres organiques et même des verres métalliques8.

Typologie
Articles détaillés : Types de verre et Histoire du verre.
Il y a un peu plus d'un siècle, n'étaient considérés comme « verre », même pour la communauté scientifique, qu'un matériau ou un alliage dur, fragile (cassant) et transparent à la lumière visible (bien souvent même, ce terme est réservé à un alliage à base de silice). À cette époque, le verre était le plus souvent constitué de dioxyde de silicium (silice SiO2, le constituant principal du sable) et de fondants1. Dans le langage courant, cette définition persiste, car aujourd'hui encore, parmi tous les types de verre artificiels, le plus courant est le verre sodocalcique.

Il y a plus de quatre mille ans, les céramistes et chaufourniers égyptiens ont découvert qu'en chauffant de la silice SiO2 (sable), avec du natron, transformé en soude par dessèchement et purification, et de la chaux vive, ils fabriquaient une matière plus ou moins vitreuse et transparente. En ajoutant certains ingrédients ou poudres minérales colorées au mélange, ces premiers verriers obtenaient des verres spécifiques ou diversement colorés. Les proportions massiques du mélange de départ pour obtenir un verre stable à 650 °C sont d'environ :

SiO2 70 % ;
Na2O équivalent soude 15 % ;
addition nécessaire de fondants : par exemple CaO 10 % et oxydes métalliques divers 5 %.
D'où l'esquisse sans stœchiométrie de la réaction chimique expliquant la formation concrète de matière vitreused :

SiO2solide + Na2CO3solide + … -→ SiO2.Na2O…verre stable + CO2 gaz
Depuis les années 19209, on a constaté et mis en évidence, par la diffraction de rayons X (DRX), qu'une des spécificités des verres étaient leur absence de structure cristalline (« d'ordre ») détectable par cristallographie aux rayons X. Cette spécificité n'étant pas propre aux oxydes transparents, mais à tous les amorphes, on a, depuis les années 1920, rassemblé sous le terme « verre » la plupart des solides amorphes. Depuis le début du xxe siècle, nombre de définitions10 ont permis d'élargir la définition désuète du verre (à travers leurs points communs : absence d'ordre, transition vitreuse, etc.) qui le limitait aux matériaux transparents à base d'oxydes. Ainsi, on fabrique non seulement des verres minéraux, mais aussi des verres organiques et même des verres métalliques8. On peut regrouper les verres inorganiques sous différentes classes, dont voici la liste exhaustive11 :

verres sodocalciques ;
verres au plomb ;
verres borosilicatés ;
verres oxyazotés ;
verres d'alumino-silicates ;
verres de fluorures ;
verres de phosphates ;
verres de chalcogénures ;
verres métalliques ;
verre de quartz.
Parmi ces verres, beaucoup ne sont pas transparents (verres oxyazotés, verres métalliques…) ou du moins pas dans le visible (verres de chalcogénures). Il est par ailleurs aisé, sans avoir à rajouter des fractions volumiques importantes d'oxydes métalliques, de produire des verres silicatés faiblement transparents voire opaque. L'obsidienne est par exemple un verre volcanique silicaté généralement légèrement translucide, mais noir. Le verre de REFIOM est également un verre d'oxydes, qui n'a rien de transparent.

Histoire
Article détaillé : Histoire du verre.

Bracelet en perles de verre, nécropole de Prosnes (Marne) culture de La Tène, ve siècle avant notre ère.
Les verres les plus anciens se trouvent dans certaines météorites, sous la forme de petites veines résultant d'impacts12 ou celle d'inclusions produites par condensation directe dans la nébuleuse solaire13, et datent donc de jusqu'à 4,6 Ga (milliards d'années)14. Les astronautes d'Apollo 15 ont également rapporté du sol lunaire des petites perles formées il y a plus de 3 Ga. Les verres terrestres les plus anciens, d'origine volcanique, sont des obsidiennes restées à l'état de verre depuis 75 Ma (millions d'années)5.

Il y a environ 100 000 ans, l'homme utilisait déjà des tectites (des billes de verre formées par des impacts cosmiques) comme bijoux et taillait l'obsidienne pour fabriquer des pointes de flèches. Les premiers verres fabriqués par l'Homme sont des glaçures, qui apparaissent sur des céramiques dès le Ve millénaire av. J.-C., en Mésopotamie.

Science
Physico-chimie
Cette partie aborde le verre et ses caractéristiques d’un point de vue physico-chimique. Dans cette partie, nous limiterons notre étude à des verres d’oxydes. Cependant, il existe d’autres grands types de verres (en particulier ceux composés uniquement d’éléments métalliques) non transparents à l'optique mais au magnétisme, les verres métalliques amorphes et les verres de spin, composés cristallisés caractérisés par une absence d’ordre magnétique à grande distance (spin).

Structure
Le verre est un matériau amorphe, c’est-à-dire non cristallin. De ce fait, il présente un désordre structural important. Sa structure microscopique est telle qu’il n’existe aucun ordre à grande distance dans un verre. En cela, il est assez analogue à un liquide. Prenons l'exemple de l'eau pure, constituée de molécules d'eau (H2O). Si on isole chaque molécule d'eau, autour de chaque atome d'oxygène, on trouvera toujours deux atomes d'hydrogène : c'est un « ordre » (c'est reproductible d'une molécule à l'autre) à courte distance (à l'échelle de la molécule d'H2O). En revanche, si on prend deux molécules distinctes d'H2O en référence à un instant t et que l'on regarde leurs voisinages, c'est-à-dire l'emplacement exact des molécules d'H2O voisines, on obtiendra deux résultats complètement différents pour nos deux références. Il n'y a pas d'ordre à grande distance (à une distance supérieure à l'échelle de la molécule). On appelle fonction de distribution radiale, ou fonction de distribution de paires, la fonction donnant la probabilité de trouver une particule (dans cet exemple la molécule d'eau) entre un rayon r et r + dr de la référence. La diffraction de neutron permet, par exemple, l'évaluation des fonctions de distribution radiale d'un matériau, pour chaque élément, et montre des pics plus élargis pour des verres que des cristaux, soulignant le caractère aléatoire de la position des voisins de l'élément atomique de référence, dans les verres15.

On retrouve dans les verres l'ordre à courte distance (à l'échelle maximale de quelques distances interatomiques), mais pas au-delà. Ce qui s'illustre par un premier pic fin de fonctions de distribution radiale comme pour un cristal, puis des pics de plus en plus élargis, contrairement à un cristal idéal.


Fonction de distribution radiale de l'argon. La fonction de distribution du verre sera qualitativement similaire à celle du liquide.
Un verre peut même être vu comme un « réseau » tridimensionnel, semblable à celui d’un cristal, mais dans lequel seul l’ordre à courte distance est conservé. Comparons, par exemple, la structure du dioxyde de silicium (SiO2) cristallin (sous sa forme cristobalite) et celle de la silice vitreuse :

Représentation schématique bi-dimensionnelle des états de la silice
Silice cristalline (cristobalite).
Silice cristalline (cristobalite).


Silice vitreuse.
Silice vitreuse.

Dans les deux cas, chaque atome de silicium est lié à quatre atomes d’oxygène, formant ainsi des tétraèdres SiO4 (ordre à courte distance) ; chaque tétraèdre pouvant être considéré comme une « brique » de l’édifice final. Mais tandis que la cristobalite peut être définie comme un empilement régulier de ces briques SiO4 (elle a un ordre à grande distance), la silice vitreuse peut être considérée comme un empilement aléatoire de ces mêmes briques SiO4 (elle n'a plus d'ordre à grande distance).


Diffractogramme d’un mélange de deux composés : l’un vitreux et l’autre cristallin.
En raison de sa structure amorphe, les verres produisent, en diffraction de rayons X, un halo de diffusion, contrairement aux cristaux qui donnent des pics étroits et intenses.