Het meest eenvoudige glasrecept bestaat uit zand, soda en kalk, maar er is eigenlijk bijna geen chemisch element in het periodiek systeem dat niet ooit eens, bedoeld of onbedoeld, onderdeel heeft uitgemaakt van een glassamenstelling. Er zijn duizend-en-één glasrecepten en regelmatig worden hier nog nieuwe aan toegevoegd. Het is bovendien van alle tijden dat glasmakers gebruik maakten van glasafval. Het is handig om eerder gemaakt glas te smelten en er eventueel andere ingrediënten aan toe te voegen.
Glas komt ook in de natuur voor. Het gesteente obsidiaan kan worden gevormd tijdens vulkanische activiteit of als gevolg van een meteorietinslag. Door de enorme hitte vormt zich glas uit zand, soda en kalk.
Het materiaal glas kan beschreven worden als een vaste stof met de moleculaire structuur van een vloeistof. Na het smelten van de ingrediënten levert langzaam afkoelen een stroperige massa op, die als deze nog heet is met behulp van gereedschappen elastisch te vormen is. De temperatuur van de massa is dan hoger dan de zogenaamde glastransitietemperatuur maar lager dan de smelttemperatuur. Verdere afkoeling vormt de stroperige massa dan tot een breekbaar eindproduct. Door verhitting tot boven de glastransitietemperatuur kan dit ook weer vervormbaar gemaakt worden. Deze magische overgang komt in het volgende filmpje over de vervaardiging van een vaas tot uiting.
Netwerkvormers
Zand of kwartsZand of kwarts dient als bron voor de glasvormer silica (siliciumdioxide SiO
2). Als we het pure mineraal kwarts – dat in de natuur de meest voorkomende vorm van silica is – chemisch bekijken zien we een mooi regelmatig kristalrooster, dat is opgebouwd uit tetraëders van silicium en zuurstof. De makkelijkst beschikbare bron van kwarts is zand. Als we dit materiaal smelten (en weer relatief snel laten afkoelen), dan krijg je glas, waarbij de tetraëders niet meer zo netjes gerangschikt zijn. We spreken dan van een amorfe structuur. Voor het smelten van kwarts is een temperatuur nodig van 1700 °C Deze temperatuur was in vroegere smeltovens niet haalbaar. Ook in de huidige tijd is dit een te hoge oventemperatuur voor de gemiddelde glasfabriek of glasstudio. Naast siliciumdioxide bestaan andere glasvormers zoals loodoxide, booroxide of germaniumoxide.
Smeltpuntverlagers (fluxes)
SodaVanwege de hoge smelttemperatuur van silica is het belangrijk dat er in het recept (al dan niet intentioneel), smeltpuntverlagers zitten. Bekende alkali-bestanddelen met een smeltpuntverlagend effect zijn soda of potas (natrium- of kaliumcarbonaten). Zie ook
glastypes. Door de toevoeging van alkali-bestanddelen, wordt het silicanetwerk hier en daar losgebroken. Een zuurstofatoom dat geen verbinding meer heeft met het siliciumatoom kan dan een verbinding maken met natrium of kalium wat smeltpuntverlagend werkt. De smelttemperatuur kan hiermee worden teruggebracht tot ongeveer 1100 °C, afhankelijk van de verhouding tussen de smeltpuntverlager en de glasvormer en ook van de hoeveelheid glas.
Stabilisatoren
KalkDe toevoeging van kalk (calciumcarbonaat) of lood kan de glassamenstelling stabiliseren. Zuurstofatomen die losbreken tijdens het smeltproces van glas kunnen dan ook een verbinding aangaan met een calciumatoom. Er zijn twee zuurstofatomen nodig om te koppelen aan een calcium atoom. Het calcium zorgt daardoor voor de stabiliteit van het glas.
Andere materialen die het glasnetwerk kunnen modificeren zijn bijvoorbeeld magnesium, aluminium, boor, lood, lanthanum en nog veel meer.
