Klaas

See artikkel räägib materjalist; perekonnanime kohta vaata artiklit Klaas (perekonnanimi)

Klaas on läbipaistev, suhteliselt tugev, raskesti kuluv, oluliselt inertne ja anorgaaniline materjal, millest saab kujundada väga siledaid ja mitteläbilaskvaid pindu. Need omadused on võimaldanud kasutada klaasi väga paljudes rakenduskohtades.

Klaasid on ühtlased amorfsed tahked materjalid, mis tavaliselt tekivad sobiva viskoossusega sulanud materjali väga kiirel jahtumisel, nii et ei jää aega korrapärase kristallvõre moodustumiseks.

Tavaline klaas on enamasti amorfne ränidioksiid (SiO₂) – sama keemiline ühend mis kvarts või polükristallilises vormis liiv. Puhta ränidioksiidi sulamispunkt on umbes 2000 °C, mistõttu klaasi valmistamisel lisatakse liivale alati veel kaks ainet. Üks on sooda (naatriumkarbonaat Na₂CO₃) või potas (kaaliumkarbonaat), mis alandab sulamispunkti umbes 1000 °C-le. Ent sooda muudab klaasi lahustuvaks, seega kasutuks, mistõttu lahustamatuse taastamiseks lisatakse kolmanda koostisosana lubjakivi (kaltsiumkarbonaati, CaCO₃).

Üks klaasi põhilisemaid omadusi on see, et ta on nähtava valguse suhtes läbipaistev. See läbipaistvus tuleneb asjaolust, et klaasi moodustavas materjalis ei ole ühtki aatomijoone üleminekuolekut, millel oleks nähtava valguse energia. Eriti puhta klaasi saab teha nii läbipaistvaks, et valguskaablites on klaas infrapunastel lainepikkustel "läbinähtav" sadade kilomeetrite ulatuses.

Tavalise klaasi omaduste muutmiseks lisatakse sellele tavaliselt muid koostisosi. Pliioksiidi sisaldav pliiklaas on tavalisest säravam, sest tal on suurem murdumisnäitaja. Boori võidakse lisada selleks, et muuta termilisi ja elektrilisi omadusi, näiteks Pyrex-klaasi puhul. Ka baariumi lisamine suurendab murdumisnäitajat. Kui klaasi lisada tseeriumi, siis ta hakkab neelama infrapunast energiat. Teiste metalloksiidide lisamine võib muuta värvust. Sooda või potase osatähtsuse suurendamist kasutatakse mõnikord sulamispunkti täiendavaks alandamiseks. Mangaani lisamisega on võimalik vabaneda soovimatutest värvustest.

Klaasi ainulaadsus seisneb selles, et seda saab kasutada korduvalt uute toodete valmistamiseks, ilma et kvaliteet halveneks.

Klaas tekib mõnikord looduslikul teel vulkaanivooludest obsidiaani kujul.