Kaca timbal: Perbedaan antara revisi

Dari Wikipedia bahasa Indonesia, ensiklopedia bebas
Konten dihapus Konten ditambahkan
R.A Aziz H (bicara | kontrib)
Fitur saranan suntingan: 3 pranala ditambahkan.
 
(14 revisi perantara oleh 5 pengguna tidak ditampilkan)
Baris 1: Baris 1:
[[Berkas:Crystal_glass.jpg|pra=https://en.wiki-indonesia.club/wiki/File:Crystal_glass.jpg|jmpl|Gelas kristal]]
[[Berkas:Crystal_glass.jpg|pra=https://en.wiki-indonesia.club/wiki/File:Crystal_glass.jpg|jmpl|Gelas kristal]]
'''Kaca timbal''', atau yang biasa disebut '''kristal''', adalah sejenis [[kaca]] yang mengandung unsur [[timbal]] sebagai pengganti unsur [[kalsium]] yang terdapat pada kaca [[kalium]] pada umumnya.<ref name="newton">{{cite book|title=Conservation of Glass|last=Newton|first=Roy G.|author2=Sandra Davison|publisher=[[Butterworth-Heinemann|Butterworths]]|year=1989|isbn=0-408-10623-9|series=Butterworth – Heinemann Series in Conservation and Museology|location=London}}</ref> Kaca timbal mengandung [[timbal(II) oksida]] (PbO) sekitar 18-40% jika dihitung berdasarkan beratnya, sementara '''kristal timbal''' modern, secara historis juga disebut [[kaca batu]] karena kandungan [[silika]]<nowiki/>nya, mengandung 20% PbO.<ref name="hurst-vose">{{cite book|title=Glass|last=Hurst-Vose|first=Ruth|publisher=[[HarperCollins|Collins]]|year=1980|isbn=0-00-211379-1|series=Collins Archaeology|location=London}}</ref> Kaca timbal dinilai lebih menarik<ref>{{Cite book|url=https://books.google.com/?id=O_5eCAAAQBAJ&pg=PA93|title=Industrial Chemistry: For Advanced Students|last=Benvenuto|first=Mark Anthony|date=2015-02-24|publisher=Walter de Gruyter GmbH & Co KG|isbn=9783110351705|language=en}}</ref> karena ada unsur dekoratifnya.
'''Kaca timbal''', atau yang biasa disebut "'''kristal"''', adalah sejenis [[kaca]] yang mengandung unsur [[timbal]] sebagai pengganti unsur [[kalsium]] yang terdapat pada kaca [[kalium]] pada umumnya.<ref name="newton">{{cite book|title=Conservation of Glass|url=https://archive.org/details/conservationofgl0000newt|last=Newton|first=Roy G.|author2=Sandra Davison|publisher=[[Butterworth-Heinemann|Butterworths]]|year=1989|isbn=0-408-10623-9|series=Butterworth – Heinemann Series in Conservation and Museology|location=London}}</ref> Kaca timbal mengandung [[timbal(II) oksida]] (PbO) sekitar 18-40% jika dihitung berdasarkan beratnya, sementara '''kristal timbal''' modern, dulunya disebut "kaca [[rijang]]" karena kandungan [[silika]]<nowiki/>nya, mengandung 20% PbO.<ref name="hurst-vose">{{cite book|title=Glass|url=https://archive.org/details/glass0000vose_y8p3|last=Hurst-Vose|first=Ruth|publisher=[[HarperCollins|Collins]]|year=1980|isbn=0-00-211379-1|series=Collins Archaeology|location=London}}</ref> Kaca timbal dinilai lebih menarik sebagai hiasan.<ref>{{Cite book|url=https://books.google.com/?id=O_5eCAAAQBAJ&pg=PA93|title=Industrial Chemistry: For Advanced Students|last=Benvenuto|first=Mark Anthony|date=2015-02-24|publisher=Walter de Gruyter GmbH & Co KG|isbn=9783110351705|language=en}}</ref>


Pada awalnya ditemukan oleh [[George Ravenscroft]] pada [[1674]], sebuah teknik penambahan timbal oksida (sebanyak 10-30%) mempercantik tampilan sebuah kaca sekaligus membuatnya mudah dibentuk dalam panas menggunakan bahan bakar [[batubara]] laut. Pun, teknik tersebut memperlambat proses pengerasan kaca sehingga mempermudah proses 'pengukiran'.
Pada awalnya ditemukan oleh [[George Ravenscroft]] pada [[1674]], sebuah teknik penambahan timbal oksida (sebanyak 10-30%) mempercantik tampilan sebuah kaca sekaligus membuatnya mudah dibentuk dalam panas menggunakan bahan bakar [[batubara]] laut. Pun, teknik tersebut memperlambat proses pengerasan kaca sehingga mempermudah proses 'pengukiran'.


Sementara itu kata ''kristal timbal'', bukan kata yang tepat menggambarkan kaca timbal, sebagaimana sebuah [[padatan amorf]], kaca tidak mempunyai komposisi seperti [[struktur kristal]]. Tetapi penggunaan kata tersebut tetap populer dengan alasan bisnis dan nilai sejarah.
Sementara itu kata ''kristal timbal'', bukan kata yang tepat menggambarkan kaca timbal, karena sebagaimana sebuah [[padatan amorf]], kaca tidak mempunyai komposisi seperti [[struktur kristal]]. Tetapi penggunaan kata tersebut tetap populer dengan alasan bisnis dan nilai sejarah.


Pada awalnya, gelas berbahan kaca timbal sering digunakan untuk menyimpan minuman untuk diminum, tetapi karena timah mempunyai risiko besar bagi tubuh manusia, maka gelas tersebut jarang dipakai lagi. Alternatifnya adalah [[kaca kristal]], yang mana kandungan [[barium oksida]], [[seng oksida]], atau [[potasium oks]]ida menggantikan unsur timah. Kaca bebas timah pun mempunyai [[indeks refraksi]] sama seperti kaca timbal, dan berbobot lebih ringan bila dibandingkan dengan kaca timbal.<ref>{{cite web|url=http://www.bottegadelvinocrystal.com/about_lead_free_crystal.htm|title=About Lead-free Crystal}}</ref>
Pada awalnya, gelas berbahan kaca timbal sering digunakan untuk menyimpan minuman untuk diminum, tetapi karena timbal mempunyai risiko besar bagi tubuh manusia, maka gelas tersebut jarang dipakai lagi. Alternatifnya adalah [[kaca kristal]], yang mana kandungan [[barium oksida]], [[seng oksida]], atau [[potasium oks]]ida menggantikan unsur timbal. Kaca bebas timbal pun mempunyai [[indeks refraksi]] sama seperti kaca timbal, dan berbobot lebih ringan bila dibandingkan dengan kaca timbal.<ref>{{cite web|url=http://www.bottegadelvinocrystal.com/about_lead_free_crystal.htm|title=About Lead-free Crystal|access-date=2019-01-14|archive-date=2016-01-21|archive-url=https://web.archive.org/web/20160121001052/http://www.bottegadelvinocrystal.com/about_lead_free_crystal.htm|dead-url=yes}}</ref>


Di [[Uni Eropa]], pelabelan produk "kristal" di bawah regulasi Petunjuk Dewan 69/493/EEC, yang menjabarkan empat kategori, tergantung dari susunan kimia dan properti bahan. Hanya produk kaca yang memiliki kadar timbal oksida di atas 24% yang layak menyandang label "kaca timbal". Jika kadar timbal oksida kurang dari 24% atau menggunakan besi oksida lain selain timbal maka harus dilabeli "kristalin" atau "kaca kristal".<ref>{{cite web|url=http://eur-lex.europa.eu/LexUriServ/LexUriServ.do?uri=CELEX:31969L0493:en:NOT|title=Council Directive 69/493/EEC of 15 December 1969 on the approximation of the laws of the Member States relating to crystal glass}}</ref>
Di [[Uni Eropa]], pelabelan produk "kristal" di bawah regulasi Petunjuk Dewan 69/493/EEC, yang menjabarkan empat kategori, tergantung dari susunan kimia dan properti bahan. Hanya produk kaca yang memiliki kadar timbal oksida di atas 24% yang layak menyandang label "kaca timbal". Jika kadar timbal oksida kurang dari 24% atau menggunakan [[besi oksida]] lain selain timbal maka harus dilabeli "kristalin" atau "kaca kristal".<ref>{{cite web|url=http://eur-lex.europa.eu/LexUriServ/LexUriServ.do?uri=CELEX:31969L0493:en:NOT|title=Council Directive 69/493/EEC of 15 December 1969 on the approximation of the laws of the Member States relating to crystal glass}}</ref>


== Properti ==
== Properti ==
Penambahan timbal oksida pada kaca meningkatkan indeks refraksi kaca tersebut sekaligus menurunkan tempratur kerja dan tingkat [[viskositas]]<nowiki/>nya. Properti optik terbaiknya dihasilkan dari tingginya kandungan timbal berat. [[Nomor atom]] yang disandang timbal memperpadat isi kaca tersebut, karena timbal mempunyai berat atom mencapai 207,2 bila dibandingkan dengan kalsium yang hanya 40,08. Sementara kepadatan kaca soda adalah {{convert|2.4|g/cm3|lb/cuin|lk=in|abbr=on}} atau lebih rendah lagi, kaca timbal pada umumnya mempunyai kepadatan sekitar 3,1 g/cm<sup>3</sup> dan kaca berkadar timbal tinggi bisa mencapai 4 g/cm<sup>3</sup> bahkan bisa mencapai 5,9 g/cm<sup>3</sup>.<ref name="newton" />
Penambahan timbal oksida pada kaca meningkatkan indeks refraksi kaca tersebut sekaligus menurunkan tempratur kerja dan tingkat [[viskositas]]<nowiki/>nya. Properti optik terbaiknya dihasilkan dari tingginya kandungan timbal berat. [[Nomor atom]] yang disandang timbal memperpadat isi kaca tersebut, karena timbal mempunyai berat atom mencapai 207,2 bila dibandingkan dengan kalsium yang hanya 40,08. Sementara kepadatan kaca soda adalah {{convert|2.4|g/cm3|lb/cuin|lk=in|abbr=on}} atau lebih rendah lagi, kaca timbal pada umumnya mempunyai kepadatan sekitar 3,1 g/cm<sup>3</sup> dan kaca berkadar timbal tinggi bisa mencapai 4 g/cm<sup>3</sup> bahkan bisa mencapai 5,9 g/cm<sup>3</sup>.<ref name="newton" />


Kunci dari kaca timbal adalah indeks refraksi yang tinggi karena pengaruh unsur timbal. Kaca biasa hanya mempunya indeks refraksi sebanyak n=1,5 sementara penambahan timbal membuat indeks refraksi melejit menjadi 1,7<ref name="newton" /> atau 1,8<ref>[http://physics.info/refraction/ Refraction of media tutorial]. physics.info</ref>. Peningkatan indeks refraksi ini berhubungan dengan peningkatan [[dispersi]], yang berhubunga dengan sudut kemiringan pemecahan cahaya dari medium sumber menjadi [[Spektrum kasatmata|spektrum kasat mata]], seperti yang terjadi pada [[Prisma (optik)|prisma]].
Kunci dari kaca timbal adalah indeks refraksi yang tinggi karena pengaruh unsur timbal. Kaca biasa hanya mempunya indeks refraksi sebanyak n=1,5 sementara penambahan timbal membuat indeks refraksi melejit menjadi 1,7<ref name="newton" /> atau 1,8.<ref>[http://physics.info/refraction/ Refraction of media tutorial]. physics.info</ref> Peningkatan indeks refraksi ini berhubungan dengan peningkatan [[dispersi]], yang berhubunga dengan sudut kemiringan pemecahan cahaya dari medium sumber menjadi [[spektrum kasatmata]], seperti yang terjadi pada [[Prisma (optik)|prisma]].


Penambahan timbal oksida pada kaca kalium juga mengurangi tingkat viskositas kaca tersebut, membuatnya lebih encer dari pada kaca soda yang suhunya di atas suhu pelunakan (sekitar {{convert|600|°C|F|abbr=on}}) dengan suhu kerja sekitar {{convert|800|°C|F|abbr=on}}. Tingkat viskositas kaca berubah-ubah secara drastis sesuai dengan suhunya, tetapi fluktuasi tersebut 100 kali lebih rendah dialami kaca timbal, lebih rendah lagi dari kaca soda biasa di antara suhu kerja (hingga {{convert|1100|°C|F|abbr=on}}). Dari sudut pandang produsen kaca, hal tersebut menghasilkan dua pengembangan yang lebih mudah. Pertama, kaca timbal dapat diukir pada suhu yang lebih rendah, memungkinkan pelapisan dengan [[email (glasir)]], dan kedua, wadah bening dapat dibuat bebas dari gelembung udara yang terperangkap dengan lebih mudah bila dibandingkan dengan kaca biasa, sehingga memungkinkan kaca terlihat lebih bagus dan tanpa cacat. Ketika diketuk, kaca timbal menghasilkan suara yang berdering, tidak seperti kaca biasa. Karena ion-ion potasium saling melekat lebih erat pada matriks silika-timbal dari pada kaca soda-lemon, maka yang pertama lebih banyak menyerap energi. Hal tersebut menyebabkan kaca timbal untuk menghasilkan osilasi tertentu, yang menghasilnya suaranya yang khas.<ref name="newton" /> Timbal juga dapat meningkatkan kelarutan pada [[timah]], [[tembaga]], dan [[antimon]], membuat ketiga bahan tersebut dapat dijadikan enamel dan glazes. Tingkat viskositas kaca timbal cair yang rendah membuatnya menjadi bahan untuk solder kaca.
Penambahan timbal oksida pada kaca kalium juga mengurangi tingkat viskositas kaca tersebut, membuatnya lebih encer daripada kaca soda yang suhunya di atas suhu pelunakan (sekitar {{convert|600|°C|F|abbr=on}}) dengan suhu kerja sekitar {{convert|800|°C|F|abbr=on}}. Tingkat viskositas kaca berubah-ubah secara drastis sesuai dengan suhunya, tetapi fluktuasi tersebut 100 kali lebih rendah dialami kaca timbal, lebih rendah lagi dari kaca soda biasa di antara suhu kerja (hingga {{convert|1100|°C|F|abbr=on}}). Dari sudut pandang produsen kaca, hal tersebut menghasilkan dua pengembangan yang lebih mudah. Pertama, kaca timbal dapat diukir pada suhu yang lebih rendah, memungkinkan pelapisan dengan [[email (glasir)]], dan kedua, wadah bening dapat dibuat bebas dari gelembung udara yang terperangkap dengan lebih mudah bila dibandingkan dengan kaca biasa, sehingga memungkinkan kaca terlihat lebih bagus dan tanpa cacat. Ketika diketuk, kaca timbal menghasilkan suara yang berdering, tidak seperti kaca biasa. Karena ion-ion potasium saling melekat lebih erat pada matriks silika-timbal daripada kaca soda-lemon, maka yang pertama lebih banyak menyerap energi. Hal tersebut menyebabkan kaca timbal untuk menghasilkan osilasi tertentu, yang menghasilnya suaranya yang khas.<ref name="newton" /> Timbal juga dapat meningkatkan kelarutan pada [[timah]], [[tembaga]], dan [[antimon]], membuat ketiga bahan tersebut dapat dijadikan enamel dan glazes. Tingkat viskositas kaca timbal cair yang rendah membuatnya menjadi bahan untuk [[solder]] kaca.


Kandungan timbal yang digunakan pada kaca jenis ini menyerap radiasi [[Sinar gama|gamma]] dan [[sinar-X]], sehingga digunakan untuk [[proteksi radiasi]] (contohnya pada [[tabung sinar katode]], yang mana menurunkan risiko paparan penonton terhadap sinar-X lembut menjadi salah satu prioritasnya).
Kandungan timbal yang digunakan pada kaca jenis ini menyerap radiasi [[Sinar gama|gamma]] dan [[sinar-X]], sehingga digunakan untuk [[proteksi radiasi]] (contohnya pada [[tabung sinar katode]], yang mana menurunkan risiko paparan penonton terhadap sinar-X lembut menjadi salah satu prioritasnya).


[[Jari-jari ion]] yang tinggi pada Pb<sup>2+</sup> membuatnya lebih kaku dan mencegah pergerakan ion-ion yang lain; kaca timbal memiliki nilai [[Hambatan listrik|hambatan]] listrik lebih tinggi, sekitar dua kali lebih tinggi dari pada kaca soda-lemon (10<sup>8.5</sup> vs 10<sup>6.5</sup> Ohm·cm, [[Arus searah|DC]] pada {{convert|250|°C|F|abbr=on}}),<ref>{{cite book|url=https://books.google.com/books?id=ASIYuNCp81YC&pg=PA158&dq=%22glass+solders%22&cd=3#v=onepage&q=%22glass%20solders%22|title=Ceramic and Glass Materials: Structure, Properties and Processing|author=James F. Shackelford, Robert H. Doremus|publisher=Springer|year=2008|isbn=0-387-73361-2|page=158}}</ref> yang membuat kaca berunsur timbal sering digunakan untuk gagang lampu.
[[Jari-jari ion]] yang tinggi pada Pb<sup>2+</sup> membuatnya lebih kaku dan mencegah pergerakan ion-ion yang lain; kaca timbal memiliki nilai [[Hambatan listrik|hambatan]] listrik lebih tinggi, sekitar dua kali lebih tinggi daripada kaca soda-lemon (10<sup>8.5</sup> vs 10<sup>6.5</sup> Ohm·cm, [[Arus searah|DC]] pada {{convert|250|°C|F|abbr=on}}),<ref>{{cite book|url=https://books.google.com/books?id=ASIYuNCp81YC&pg=PA158&dq=%22glass+solders%22&cd=3#v=onepage&q=%22glass%20solders%22|title=Ceramic and Glass Materials: Structure, Properties and Processing|author=James F. Shackelford, Robert H. Doremus|publisher=Springer|year=2008|isbn=0-387-73361-2|page=158}}</ref> yang membuat kaca berunsur timbal sering digunakan untuk gagang lampu.
{| class="wikitable"
{| class="wikitable"
!penggunaan
!penggunaan
Baris 46: Baris 46:
Kandungan timbal dapat dicampurkan ke dalam kaca baik sebagai isi dari lelehan pertama atau ditambahkan pada kaca yang setengah jadi. Timbal oksida yang digunakan pada kaca timbal bisa didapat dari aneka sumber. Di Eropa, [[galena]], timbal sulfida, mudah ditemukan dan bisa [[Peleburan (metalurgi)|dileburkan]] untuk menghasilkan logam timbal. Kemudian logam timbal tersebut melalui proses [[kalsinasi]] agar menghasilkan timbal oksida dengan memanggangnya dan melepaskan unsur [[litharge]] yang terkandung. Pada [[Abad Pertengahan|abad pertengahan]] logam timbal bisa di dapat dari proses daur ulang dari situs dan pembuangan zaman Romawi yang ditinggalkan, bahkan dari atap gereja sekali pun. Timbal logam diperlukan dalam jumlah banyak untuk proses cupellation pada perak, dan litharge yang dihasilkan bisa digunakan langsung oleh produsen kaca. Timbal juga digunakan untuk keramik glasir timbal. Saling ketergantungan pada bahan tersebut menunjukkan hubungan kerja yang erat antara tembikar, produsen kaca, dan produsen logam.<ref name="fiori">{{cite book|title=When Glass Matters: Studies in the History of Science and Art from Graeco-Roman Antiquity to Early Modern Era|last=Fiori|first=Cesare|author2=Mariangela Vandini|publisher=Olschki|year=2004|isbn=88-222-5318-3|editor=Marco Beretta|location=Florence|chapter=Chemical Composition of Glass and its Raw Materials}}</ref>
Kandungan timbal dapat dicampurkan ke dalam kaca baik sebagai isi dari lelehan pertama atau ditambahkan pada kaca yang setengah jadi. Timbal oksida yang digunakan pada kaca timbal bisa didapat dari aneka sumber. Di Eropa, [[galena]], timbal sulfida, mudah ditemukan dan bisa [[Peleburan (metalurgi)|dileburkan]] untuk menghasilkan logam timbal. Kemudian logam timbal tersebut melalui proses [[kalsinasi]] agar menghasilkan timbal oksida dengan memanggangnya dan melepaskan unsur [[litharge]] yang terkandung. Pada [[Abad Pertengahan|abad pertengahan]] logam timbal bisa di dapat dari proses daur ulang dari situs dan pembuangan zaman Romawi yang ditinggalkan, bahkan dari atap gereja sekali pun. Timbal logam diperlukan dalam jumlah banyak untuk proses cupellation pada perak, dan litharge yang dihasilkan bisa digunakan langsung oleh produsen kaca. Timbal juga digunakan untuk keramik glasir timbal. Saling ketergantungan pada bahan tersebut menunjukkan hubungan kerja yang erat antara tembikar, produsen kaca, dan produsen logam.<ref name="fiori">{{cite book|title=When Glass Matters: Studies in the History of Science and Art from Graeco-Roman Antiquity to Early Modern Era|last=Fiori|first=Cesare|author2=Mariangela Vandini|publisher=Olschki|year=2004|isbn=88-222-5318-3|editor=Marco Beretta|location=Florence|chapter=Chemical Composition of Glass and its Raw Materials}}</ref>


Kaca dengan kandungan timbal pertama muncul di [[Mesopotamia]], tempat lahirnya industri perkacaan.<ref name="tait">{{cite book|title=Five Thousand Years of Glass|publisher=[[University of Pennsylvania Press]] (orig. [[British Museum|British Museum Press]])|year=2004|isbn=978-0-8122-1888-6|editor=Tait, Hugh}}</ref> Contoh yang paling pertama diketahui adalah pecahan kaca dari [[Nibru]] bertanggal 1400 SM dan mengandung 3,66% PbO. Kaca disebut dalam prasasti dari dinasti [[Asyurbanipal]] (668-631 SM) dan sebuah resep timbal glasir terdapat pada prasasti Babilonia yang dibuat pada 1700 SM.<ref name="charleston">{{cite journal|last1=Charleston|first1=R. J.|year=1960|title=Lead in Glass|journal=Archaeometry|volume=3|pages=1–4|doi=10.1111/j.1475-4754.1960.tb00508.x}}</ref> Sebuah sealing-wax-cake berwarna mera ditemukan di [[Nimrud]], diperkirakan berasal dari abad keenam sebelum masehi dan mengandung 10% PbO. Kandung PbO yang kecil pada beberapa artefak tersebut menunjukkan bahwa timbal oksida tidak ditambahkan dengan sengaja dan tentu saja tidak digunakan pada kaca dari masa itu.
Kaca dengan kandungan timbal pertama muncul di [[Mesopotamia]], tempat lahirnya industri perkacaan.<ref name="tait">{{cite book|title=Five Thousand Years of Glass|url=https://archive.org/details/fivethousandyear0000unse|publisher=[[University of Pennsylvania Press]] (orig. [[British Museum|British Museum Press]])|year=2004|isbn=978-0-8122-1888-6|editor=Tait, Hugh}}</ref> Contoh yang paling pertama diketahui adalah pecahan kaca dari [[Nibru]] bertanggal 1400 SM dan mengandung 3,66% PbO. Kaca disebut dalam prasasti dari dinasti [[Asyurbanipal]] (668-631 SM) dan sebuah resep timbal glasir terdapat pada prasasti Babilonia yang dibuat pada 1700 SM.<ref name="charleston2">{{cite journal|last1=Charleston|first1=R. J.|year=1960|title=Lead in Glass|journal=Archaeometry|volume=3|pages=1–4|doi=10.1111/j.1475-4754.1960.tb00508.x}}</ref> Sebuah sealing-wax-cake berwarna mera ditemukan di [[Nimrud]], diperkirakan berasal dari abad keenam sebelum masehi dan mengandung 10% PbO. Kandung PbO yang kecil pada beberapa artefak tersebut menunjukkan bahwa timbal oksida tidak ditambahkan dengan sengaja dan tentu saja tidak digunakan pada kaca dari masa itu.


Kaca timbal dapat ditemukan pula di Tiongkok pada zaman [[Dinasti Han|Han]] (205 SM - 220 M). Di sana, kaca timbal ditempa agar mirip dengan batu [[giok]], baik untuk barang ritual maupun untuk hiasan. Karena produksi kaca terjadi pada masa itu di Tiongkok, maka dapat diperkirakan bahwa teknologi tersebut dibawa melalui [[Jalur Sutra]] oleh produsen kaca dari [[Timur Tengah]].<ref name="tait" />
Kaca timbal dapat ditemukan pula di Tiongkok pada zaman [[Dinasti Han|Han]] (205 SM - 220 M). Di sana, kaca timbal ditempa agar mirip dengan batu [[giok]], baik untuk barang ritual maupun untuk hiasan. Karena produksi kaca terjadi pada masa itu di Tiongkok, maka dapat diperkirakan bahwa teknologi tersebut dibawa melalui [[Jalur Sutra]] oleh produsen kaca dari [[Timur Tengah]].<ref name="tait" />


Di Eropa abad pertengahan dan awal masa modern, kaca timbal menjadi bahan dasar kaca berwarna, terutama untuk [[tessera]] mosaik, enamel, lukisan [[kaca patri]], dan ''bijouterie'', yang digunakan sebagai imitasi dari [[Batu permata|batu mulia]]. Catatan sejarah dari masa tersebut menjelaskan tentang perjalan dari kaca timbal. Pada akhir abad 11 hingga awal abad 12, ''Schedula Diversarum Artium'' (''Aneka Gala Kerajinan'') yang ditulis oleh "Theophilius Presbyter" menjelaskan penggunaan kaca timbal sebagai tiruan batu mula, dan judul dari bagian yang hilang menyebut tentang penggunaan timbal pada kaca. Pada abad 12-13 penulis dengan pseudonim "Heraclius" menjabarkan proses produksi enamel timal dan penggunannya untuk lukisan kaca dalam bukunya ''De Coloribus et artibus Romanorum'' (''Of Hues and Crafts of the Romans''). Ini menyebut kaca timbal sebagai "kaca Yahudi", mengisyaratkan penyebarannya di Eropa.<ref name="charleston2">{{cite journal|last1=Charleston|first1=R. J.|year=1960|title=Lead in Glass|journal=Archaeometry|volume=3|pages=1–4|doi=10.1111/j.1475-4754.1960.tb00508.x}}</ref> Sebuah manuskrip yang berada di [[Biblioteca Marciana]], Venice, menjelaskan penggunaan kaca timbal pada enamel berikut resep untuk mengkalsinasi timah untuk membentuk oksida. Kaca timbal cocok untuk mengenamelkan vas dan kaca karena suhu kerjanya yang lebih rendah.
Di Eropa abad pertengahan dan awal masa modern, kaca timbal menjadi bahan dasar kaca berwarna, terutama untuk [[tessera]] mosaik, enamel, lukisan [[kaca patri]], dan ''bijouterie'', yang digunakan sebagai imitasi dari [[Batu permata|batu mulia]]. Catatan sejarah dari masa tersebut menjelaskan tentang perjalan dari kaca timbal. Pada akhir abad 11 hingga awal abad 12, ''Schedula Diversarum Artium'' (''Aneka Gala Kerajinan'') yang ditulis oleh "Theophilius Presbyter" menjelaskan penggunaan kaca timbal sebagai tiruan batu mula, dan judul dari bagian yang hilang menyebut tentang penggunaan timbal pada kaca. Pada abad 12-13 penulis dengan pseudonim "Heraclius" menjabarkan proses produksi enamel timal dan penggunannya untuk lukisan kaca dalam bukunya ''De Coloribus et artibus Romanorum'' (''Of Hues and Crafts of the Romans''). Ini menyebut kaca timbal sebagai "kaca Yahudi", mengisyaratkan penyebarannya di Eropa.<ref name="charleston2"/> Sebuah manuskrip yang berada di [[Biblioteca Marciana]], Venice, menjelaskan penggunaan kaca timbal pada enamel berikut resep untuk mengkalsinasi timah untuk membentuk oksida. Kaca timbal cocok untuk mengenamelkan vas dan kaca karena suhu kerjanya yang lebih rendah.


Antonio Neri membahas tentang kaca timbal sebanyak empat seri pada bukunya ''L’Arte Vetraria'' ("Seni Kerajinan Kaca", 1612). Pada proses produksi kaca, ia kembali merujuk penggunaan kaca timbal sebagai enamel, gelas, dan sebagai imitasi batu mulia.Christoper Merrett menerjemahkannya pada 1662, membuka jalan untuk produksi kaca timbal oleh George Ravenscroft di Inggris.
Antonio Neri membahas tentang kaca timbal sebanyak empat seri pada bukunya ''L’Arte Vetraria'' ("Seni Kerajinan Kaca", 1612). Pada proses produksi kaca, ia kembali merujuk penggunaan kaca timbal sebagai enamel, gelas, dan sebagai imitasi batu mulia.Christoper Merrett menerjemahkannya pada 1662, membuka jalan untuk produksi kaca timbal oleh George Ravenscroft di Inggris.


George Ravenscroft sendiri memprakarsai produksi massal gelas berbahan dasar kaca timbal. Ia adalah anak seorang pedagang yang mempunyai hubungan dekat dengan Venice, Ravenscroft mempunyai sumberdaya budaya dan finansial yang diperlkan untuk merombak total sistem niaga kaca, membuat basis dari Inggris yang mengambil alih Venice dan Bohemia sebagai pusat produksi kaca pada abad 18-19. Dengan bantuan produsen kaca dari Venetia, terutama da Costa, dan dengan bantuan dari asosiasi produsen kaca, Ravenscroft berambisi untuk menemukan alternatif dari cristallo ala Venetia. Ia menggunakan batu api sebagai sumber silika sehingga melahirkan kata "kaca batu-api" yang merujuk pada kaca-kaca tersebut, meskipun pada akhirnya ia menggunakan pasir.<ref name="hurst-vose" /> Pada awalnya, kaca tersebut rawan akan pembentukan retakan dalam yang pada akhirnya membuatnya menjadi tidak benar-benar transparan, yang akhirnya dapat diatasi dengan mengganti unsur fluks kalium dengan timbal oksida pada adonan kaca encer, hingga 30%. Retakan di dalam kaca tersebut diakibatkan oleh penghancuran jaringan kaca yang disebabkan oleh kelebihan alkai, juga dapat diakibatkan oleh kelembapan berlebihan dan cacat yang diwariskan pada komposisi kaca.<ref name="newton" /> Ia mendapatkan paten pada 1673, lalu tempat produksi dipindahkan dari Savoy ke Henely-on-Thames.<ref name="macleod">{{cite journal|last1=MacLeod|first1=Christine|year=1987|title=Accident or Design? George Ravenscroft's Patent and the Invention of Lead-Crystal Glass|journal=Technology and Culture|volume=28|issue=4|pages=776–803|doi=10.2307/3105182|jstor=3105182}}</ref> Pada 1676, setelah menemukan masalah atas masalah "retakan di dalam kaca" tersebut, Ravenscoft dianugerahi segel kepala gagak sebagai jaminan kualitas. Pada 1681, saat ia wafat, patent tersebut kadaluarsa dan kaca timbal diproduksi oleh banyak perusahaan, yang mana pada 1696 terdapat 27 dari 88 produsen kaca di Inggris yang memproduksi gelas batu-api yang mengandung 30-35% PbO.<ref name="hurst-vose" />
George Ravenscroft sendiri memprakarsai [[produksi massal]] gelas berbahan dasar kaca timbal. Ia adalah anak seorang pedagang yang mempunyai hubungan dekat dengan Venice, Ravenscroft mempunyai sumberdaya budaya dan finansial yang diperlkan untuk merombak total sistem niaga kaca, membuat basis dari Inggris yang mengambil alih Venice dan Bohemia sebagai pusat produksi kaca pada abad 18-19. Dengan bantuan produsen kaca dari Venetia, terutama da Costa, dan dengan bantuan dari asosiasi produsen kaca, Ravenscroft berambisi untuk menemukan alternatif dari cristallo ala Venetia. Ia menggunakan batu api sebagai sumber silika sehingga melahirkan kata "kaca batu-api" yang merujuk pada kaca-kaca tersebut, meskipun pada akhirnya ia menggunakan pasir.<ref name="hurst-vose" /> Pada awalnya, kaca tersebut rawan akan pembentukan retakan dalam yang pada akhirnya membuatnya menjadi tidak benar-benar transparan, yang akhirnya dapat diatasi dengan mengganti unsur fluks kalium dengan timbal oksida pada adonan kaca encer, hingga 30%. Retakan di dalam kaca tersebut diakibatkan oleh penghancuran jaringan kaca yang disebabkan oleh kelebihan alkai, juga dapat diakibatkan oleh kelembapan berlebihan dan cacat yang diwariskan pada komposisi kaca.<ref name="newton" /> Ia mendapatkan paten pada 1673, lalu tempat produksi dipindahkan dari Savoy ke Henely-on-Thames.<ref name="macleod">{{cite journal|last1=MacLeod|first1=Christine|year=1987|title=Accident or Design? George Ravenscroft's Patent and the Invention of Lead-Crystal Glass|journal=Technology and Culture|volume=28|issue=4|pages=776–803|doi=10.2307/3105182|jstor=3105182}}</ref> Pada 1676, setelah menemukan masalah atas masalah "retakan di dalam kaca" tersebut, Ravenscoft dianugerahi segel kepala gagak sebagai jaminan kualitas. Pada 1681, saat ia wafat, patent tersebut kedaluwarsa dan kaca timbal diproduksi oleh banyak perusahaan, yang mana pada 1696 terdapat 27 dari 88 produsen kaca di Inggris yang memproduksi gelas batu-api yang mengandung 30-35% PbO.<ref name="hurst-vose" />


Pada masa itu, nilai jual kaca dihitung berdasarkan beratnya, dan bentuk umumnya terasa berat dan padat dengan dekorasi seadanya. Begitu menggiurkannya pasar kaca timbal pada perdagangan internasional, hingga pada 1746, Pemerintah Inggris menerapkan pajak keuntungan berdasarkan berat. Alih-alih mengurangi kadar timbal dalam kaca, produsen bertindak dengan membuat kaca dengan ukuran sekecil mungkin dan ornamen semeriah mungkin, yang disebut oleh kolektor pada saat ini dengan sebutan ''Excise glasses''.<ref name="hurst-vose" /> Pada 1780, pemerintah menetapkan Irlandia sebagai pasar bebas kaca tanpa pajak. Produksi kaca pun berdiri di Cork dan Waterford. Pada 1825, kebijakan pajak diperbarui yang mengakibatkan industri tersebut merosot hingga pertengahan abad 19, ketika pajak tersebut dihapuskan.<ref name="tait" />
Pada masa itu, nilai jual kaca dihitung berdasarkan beratnya, dan bentuk umumnya terasa berat dan padat dengan dekorasi seadanya. Begitu menggiurkannya pasar kaca timbal pada perdagangan internasional, hingga pada 1746, Pemerintah Inggris menerapkan pajak keuntungan berdasarkan berat. Alih-alih mengurangi kadar timbal dalam kaca, produsen bertindak dengan membuat kaca dengan ukuran sekecil mungkin dan ornamen semeriah mungkin, yang disebut oleh kolektor pada saat ini dengan sebutan ''Excise glasses''.<ref name="hurst-vose" /> Pada 1780, pemerintah menetapkan Irlandia sebagai pasar bebas kaca tanpa pajak. Produksi kaca pun berdiri di Cork dan Waterford. Pada 1825, kebijakan pajak diperbarui yang mengakibatkan industri tersebut merosot hingga pertengahan abad 19, ketika pajak tersebut dihapuskan.<ref name="tait" />


Mulai abad 18, kaca timbal dari Inggris mulai dikenal di penjuru Eropa, dan sangat cocok untuk dekorasi di sana. Di Belanda, ahli pengukir seperti David Wolff dan Frans Greenwood mendatangkan kaca timbal dari Inggris, sebuah praktik yang bertahan selama abad 19.<ref name="tait" /> Menjelang akhir abad 18, kaca kristal-timbal telah diproduksi di Prancis, Hungaria, Jerman, dan Norwegia.<ref name="charleston2" /><ref name="Ajka Kristály">{{cite web|url=http://ajka-crystal.hu/en/aboutus|title=About us – Ajka Kristály|publisher=Ajka Kristály|location=Ajka, Hungary|accessdate=16 August 2012}}</ref>
Mulai abad 18, kaca timbal dari Inggris mulai dikenal di penjuru Eropa, dan sangat cocok untuk dekorasi di sana. Di Belanda, ahli pengukir seperti David Wolff dan Frans Greenwood mendatangkan kaca timbal dari Inggris, sebuah praktik yang bertahan selama abad 19.<ref name="tait" /> Menjelang akhir abad 18, kaca kristal-timbal telah diproduksi di Prancis, Hungaria, Jerman, dan Norwegia.<ref name="charleston2" /><ref name="Ajka Kristály">{{cite web|url=http://ajka-crystal.hu/en/aboutus|title=About us – Ajka Kristály|publisher=Ajka Kristály|location=Ajka, Hungary|accessdate=16 August 2012|archive-date=2012-12-20|archive-url=https://web.archive.org/web/20121220080518/http://ajka-crystal.hu/en/aboutus|dead-url=yes}}</ref>


Produksi kaca timbal berlanjut selama abad 20, ketika pada 1932 saintis di Corning Glassworks, Negara Bagian New York, mengembangkan kaca timbal baru dengan tingkat kejelasan optik yang tinggi. Hal tersebut menjadi fokus dari Steuben Glass Wokrs, divisi dari Corning, yang memproduksi vas dekoratif, mangkuk, dan kaca bergaya [[Art Deco|art deco]]. Kristal-timbal terus dipergunakan dalam aplikasi industri dan dekoratif.
Produksi kaca timbal berlanjut selama abad 20, ketika pada 1932 saintis di Corning Glassworks, Negara Bagian New York, mengembangkan kaca timbal baru dengan tingkat kejelasan optik yang tinggi. Hal tersebut menjadi fokus dari Steuben Glass Wokrs, divisi dari Corning, yang memproduksi vas dekoratif, mangkuk, dan kaca bergaya [[Art Deco|art deco]]. Kristal-timbal terus dipergunakan dalam aplikasi industri dan dekoratif.


== Glasur timbal ==
== Glasur timbal ==
Properti fluksitas dan refraksi yang ada pada kaca timbal membuatnya cocok sebagai bahan untuk tembikar atau pun glasur keramik. Glasur timbal pertama kali ditunjukkan pada perabotan Romawi dari abad 1 SM - 1 M, dan produksi perabotan yang sama berlangsung di Tiongkok. Keduanya mengadung kadar timbal yang tinggi, 45-60% PbO, dengan kandungan alkali hanya 2%.<ref name="tite">{{cite journal|last1=Tite|first1=M. S.|last2=Freestone|first2=I.|last3=Mason|first3=R.|last4=Molera|first4=J.|last5=Vendrell-Saz|first5=M.|last6=Wood|first6=N.|year=1998|title=Lead Glazes in Antiquity—methods of Production and Reasons for Use|journal=Archaeometry|volume=40|issue=2|pages=241–60|doi=10.1111/j.1475-4754.1998.tb00836.x}}</ref> Dari masa Romawi, glasur tersebut dipopulerkan bangsa Byzantinum dan masa Islam di [[Timur Dekat Kuno|Timur Dekat]], pada tembikar yang tersebar pada Eropa abad pertengahan, hingga saat ini. Di Tiongkok, glasur yang sama digunakan pada abad 12 untuk enamel berwarna pada peralatan batu, dan dari porselen abad 14. Glasur tersebut diaplikasikan melalui tiga cara. Timah dapat ditambahkan langsung ke permukaan keramik dengan bentuk senyawa timbal, baik dari either from [[Galena|galen]] (PbS), [[timbal merah]] (Pb<sub>3</sub>O<sub>4</sub>), [[Timbal putih|white lead]] (2PbCO<sub>3</sub>·Pb(OH)<sub>2</sub>), atau [[timbal oksida]] (PbO). Metode yang kedua melibatkan pencampuran senyawa timbal dengan silika, yang juga diaplikasikan langsung. Metode ketiga melibatkan proses fritting senyawa timbal dengan silika, membuat campuran tersebut menjadi bubuk, dan diaplikasikan. <ref name="tite2">{{cite journal|last1=Tite|first1=M. S.|last2=Freestone|first2=I.|last3=Mason|first3=R.|last4=Molera|first4=J.|last5=Vendrell-Saz|first5=M.|last6=Wood|first6=N.|year=1998|title=Lead Glazes in Antiquity—methods of Production and Reasons for Use|journal=Archaeometry|volume=40|issue=2|pages=241–60|doi=10.1111/j.1475-4754.1998.tb00836.x}}</ref>
Properti fluksitas dan refraksi yang ada pada kaca timbal membuatnya cocok sebagai bahan untuk tembikar ataupun glasur keramik. Glasur timbal pertama kali ditunjukkan pada perabotan Romawi dari abad 1 SM - 1 M, dan produksi perabotan yang sama berlangsung di Tiongkok. Keduanya mengadung kadar timbal yang tinggi, 45-60% PbO, dengan kandungan alkali hanya 2%.<ref name="tite2">{{cite journal|last1=Tite|first1=M. S.|last2=Freestone|first2=I.|last3=Mason|first3=R.|last4=Molera|first4=J.|last5=Vendrell-Saz|first5=M.|last6=Wood|first6=N.|year=1998|title=Lead Glazes in Antiquity—methods of Production and Reasons for Use|journal=Archaeometry|volume=40|issue=2|pages=241–60|doi=10.1111/j.1475-4754.1998.tb00836.x}}</ref> Dari masa Romawi, glasur tersebut dipopulerkan bangsa Byzantinum dan masa Islam di [[Timur Dekat Kuno|Timur Dekat]], pada tembikar yang tersebar pada Eropa abad pertengahan, hingga saat ini. Di Tiongkok, glasur yang sama digunakan pada abad 12 untuk enamel berwarna pada peralatan batu, dan dari porselen abad 14. Glasur tersebut diaplikasikan melalui tiga cara. Timah dapat ditambahkan langsung ke permukaan keramik dengan bentuk senyawa timbal, baik dari either from [[Galena|galen]] (PbS), [[timbal merah]] (Pb<sub>3</sub>O<sub>4</sub>), [[Timbal putih|white lead]] (2PbCO<sub>3</sub>·Pb(OH)<sub>2</sub>), atau [[timbal oksida]] (PbO). Metode yang kedua melibatkan pencampuran senyawa timbal dengan silika, yang juga diaplikasikan langsung. Metode ketiga melibatkan proses fritting senyawa timbal dengan silika, membuat campuran tersebut menjadi bubuk, dan diaplikasikan.<ref name="tite2"/>


Kaca dan glasur berbahan dasar timbal mempunyai sejarah yang panjang nan rumit yang berlangsung hingga saat ini.
Kaca dan glasur berbahan dasar timbal mempunyai sejarah yang panjang nan rumit yang berlangsung hingga saat ini.


== Keamanan ==
== Keamanan ==
Departemen Kesehatan California mengeluarkan kebijakan tentang timbal yang di antaranya mewanti-wanti agar "anak-anak tidak seharusnya makan atau minum menggunakan alat makan yang mengandung timbal".<ref>[https://archive.cdph.ca.gov/PROGRAMS/CLPPB/Pages/CLPPB-QAtw.aspx Questions and Answers About Lead in Tableware]. California Department of Public Health</ref>
Departemen Kesehatan California mengeluarkan kebijakan tentang timbal yang di antaranya mewanti-wanti agar "anak-anak tidak seharusnya makan atau minum menggunakan alat makan yang mengandung timbal".<ref>[https://archive.cdph.ca.gov/PROGRAMS/CLPPB/Pages/CLPPB-QAtw.aspx Questions and Answers About Lead in Tableware] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20170906225703/https://archive.cdph.ca.gov/PROGRAMS/CLPPB/Pages/CLPPB-QAtw.aspx |date=2017-09-06 }}. California Department of Public Health</ref>


Muncul dugaan bahwa asosiasi historis [[pirai]] dengan warga kelas atas Eropa disebabkan oleh penggunaan wadah berbahan kaca timbal sebagai tempat penyimpanan [[Anggur (minuman)|wine]] dan [[wiski]].<ref>{{cite book|url=https://books.google.com/books?id=qBnfMimUoCYC&printsec=frontcover|title=Elements of murder|author=Emsley, John|publisher=Oxford University Press|year=2005|isbn=0-19-280599-1}}</ref>
Muncul dugaan bahwa asosiasi historis [[pirai]] dengan warga kelas atas Eropa disebabkan oleh penggunaan wadah berbahan kaca timbal sebagai tempat penyimpanan [[Anggur (minuman)|wine]] dan [[wiski]].<ref>{{cite book|url=https://books.google.com/books?id=qBnfMimUoCYC&printsec=frontcover|title=Elements of murder|author=Emsley, John|publisher=Oxford University Press|year=2005|isbn=0-19-280599-1}}</ref>


Wadah dengan kandungan timbal di dalamnya dapat melepaskan unsur timbal ke dalam makanan yang diwadahinya.<ref name="fda">{{cite journal|author=Farley, Dixie|date=January–February 1998|title=Dangers of Lead Still Linger|url=http://www.fda.gov/FDAC/features/1998/198_lead.html|journal=FDA Consumer Magazine|publisher=[[U.S. Food and Drug Administration]]}}</ref><ref name="healthcanada">{{cite web|url=http://www.hc-sc.gc.ca/hl-vs/iyh-vsv/prod/crystal-cristal-eng.php|title=Lead Crystalware and Your Health|work=It's Your Health|publisher=[[Health Canada]]}}</ref> Bahkan brandy yang disimpan dalam botol berbahan kaca timbal selama lebih dari lima tahun mengandung kadar timbal mencapai 20.000&nbsp;µg/L,<ref name="query.nytimes.com">[https://query.nytimes.com/gst/fullpage.html?res=9D0CE3DB163FF93AA25751C0A967958260 Storing Wine in Crystal Decanters May Pose Lead Hazard. Lawrence K. Altman. New York Times. 19 February 1991]</ref><ref>{{cite journal|last1=Graziano|first1=P|year=1991|title=Lead exposure from lead crystal|journal=The Lancet|volume=337|issue=8734|pages=141–2|doi=10.1016/0140-6736(91)90803-W}}</ref> sementara batas aman timbal dalam air minum, seperti yang ditetapkan oleh Badan Perlindungan Lingkungan AS adalah 15µg/L. Kandungan timbal lebih mudah lepas karena asam; kasus ini terjadi pada wadah kaca timbal yang digunakan sebagai tempat penyimpanan jus jeruk dan minuman asam lainnya.<ref name="Leaching1">{{cite journal|last1=Guadagnino|first1=E|last2=Gambaro|first2=M|last3=Gramiccioni|first3=L|last4=Denaro|first4=M|last5=Feliciani|first5=R|last6=Baldini|first6=M|last7=Stacchini|first7=P|last8=Giovannangeli|first8=S|last9=Carelli|first9=G|display-authors=8|year=2000|title=Estimation of lead intake from crystalware under conditions of consumer use|journal=Food Additives and Contaminants|volume=17|issue=3|pages=205–18|doi=10.1080/026520300283469|pmid=10827902|last10=Castellino|first10=N.|last11=Vinci|first11=F.}}</ref><ref name="Leaching2">{{cite journal|last1=Barbee|first1=SJ|last2=Constantine|first2=LA|year=1994|title=Release of lead from crystal decanters under conditions of normal use|journal=[[Food and Chemical Toxicology]]|volume=32|issue=3|pages=285–8|doi=10.1016/0278-6915(94)90202-X|pmid=8157224}}</ref>
Wadah dengan kandungan timbal di dalamnya dapat melepaskan unsur timbal ke dalam makanan yang diwadahinya.<ref name="fda">{{cite journal|author=Farley, Dixie|date=January–February 1998|title=Dangers of Lead Still Linger|url=http://www.fda.gov/FDAC/features/1998/198_lead.html|journal=FDA Consumer Magazine|publisher=[[U.S. Food and Drug Administration]]}}</ref><ref name="healthcanada">{{cite web|url=http://www.hc-sc.gc.ca/hl-vs/iyh-vsv/prod/crystal-cristal-eng.php|title=Lead Crystalware and Your Health|work=It's Your Health|publisher=[[Health Canada]]}}</ref> Bahkan brandy yang disimpan dalam botol berbahan kaca timbal selama lebih dari lima tahun mengandung kadar timbal mencapai 20.000&nbsp;µg/L,<ref name="query.nytimes.com">[https://query.nytimes.com/gst/fullpage.html?res=9D0CE3DB163FF93AA25751C0A967958260 Storing Wine in Crystal Decanters May Pose Lead Hazard. Lawrence K. Altman. New York Times. 19 February 1991]</ref><ref>{{cite journal|last1=Graziano|first1=P|year=1991|title=Lead exposure from lead crystal|journal=The Lancet|volume=337|issue=8734|pages=141–2|doi=10.1016/0140-6736(91)90803-W}}</ref> sementara batas aman timbal dalam air minum, seperti yang ditetapkan oleh Badan Perlindungan Lingkungan AS adalah 15&nbsp;µg/L. Kandungan timbal lebih mudah lepas karena asam; kasus ini terjadi pada wadah kaca timbal yang digunakan sebagai tempat penyimpanan jus jeruk dan minuman asam lainnya.<ref name="Leaching1">{{cite journal|last1=Guadagnino|first1=E|last2=Gambaro|first2=M|last3=Gramiccioni|first3=L|last4=Denaro|first4=M|last5=Feliciani|first5=R|last6=Baldini|first6=M|last7=Stacchini|first7=P|last8=Giovannangeli|first8=S|last9=Carelli|first9=G|display-authors=8|year=2000|title=Estimation of lead intake from crystalware under conditions of consumer use|journal=Food Additives and Contaminants|volume=17|issue=3|pages=205–18|doi=10.1080/026520300283469|pmid=10827902|last10=Castellino|first10=N.|last11=Vinci|first11=F.}}</ref><ref name="Leaching2">{{cite journal|last1=Barbee|first1=SJ|last2=Constantine|first2=LA|year=1994|title=Release of lead from crystal decanters under conditions of normal use|journal=[[Food and Chemical Toxicology]]|volume=32|issue=3|pages=285–8|doi=10.1016/0278-6915(94)90202-X|pmid=8157224}}</ref>


== Lihat pula ==
== Lihat pula ==
Baris 81: Baris 81:
== Catatan kaki ==
== Catatan kaki ==
<references responsive="" />
<references responsive="" />

[[Kategori:Jenis kaca|timbal]]
[[Kategori:Komposisi kaca|timbal]]

Revisi terkini sejak 9 Desember 2023 09.59

Gelas kristal

Kaca timbal, atau yang biasa disebut "kristal", adalah sejenis kaca yang mengandung unsur timbal sebagai pengganti unsur kalsium yang terdapat pada kaca kalium pada umumnya.[1] Kaca timbal mengandung timbal(II) oksida (PbO) sekitar 18-40% jika dihitung berdasarkan beratnya, sementara kristal timbal modern, dulunya disebut "kaca rijang" karena kandungan silikanya, mengandung 20% PbO.[2] Kaca timbal dinilai lebih menarik sebagai hiasan.[3]

Pada awalnya ditemukan oleh George Ravenscroft pada 1674, sebuah teknik penambahan timbal oksida (sebanyak 10-30%) mempercantik tampilan sebuah kaca sekaligus membuatnya mudah dibentuk dalam panas menggunakan bahan bakar batubara laut. Pun, teknik tersebut memperlambat proses pengerasan kaca sehingga mempermudah proses 'pengukiran'.

Sementara itu kata kristal timbal, bukan kata yang tepat menggambarkan kaca timbal, karena sebagaimana sebuah padatan amorf, kaca tidak mempunyai komposisi seperti struktur kristal. Tetapi penggunaan kata tersebut tetap populer dengan alasan bisnis dan nilai sejarah.

Pada awalnya, gelas berbahan kaca timbal sering digunakan untuk menyimpan minuman untuk diminum, tetapi karena timbal mempunyai risiko besar bagi tubuh manusia, maka gelas tersebut jarang dipakai lagi. Alternatifnya adalah kaca kristal, yang mana kandungan barium oksida, seng oksida, atau potasium oksida menggantikan unsur timbal. Kaca bebas timbal pun mempunyai indeks refraksi sama seperti kaca timbal, dan berbobot lebih ringan bila dibandingkan dengan kaca timbal.[4]

Di Uni Eropa, pelabelan produk "kristal" di bawah regulasi Petunjuk Dewan 69/493/EEC, yang menjabarkan empat kategori, tergantung dari susunan kimia dan properti bahan. Hanya produk kaca yang memiliki kadar timbal oksida di atas 24% yang layak menyandang label "kaca timbal". Jika kadar timbal oksida kurang dari 24% atau menggunakan besi oksida lain selain timbal maka harus dilabeli "kristalin" atau "kaca kristal".[5]

Properti[sunting | sunting sumber]

Penambahan timbal oksida pada kaca meningkatkan indeks refraksi kaca tersebut sekaligus menurunkan tempratur kerja dan tingkat viskositasnya. Properti optik terbaiknya dihasilkan dari tingginya kandungan timbal berat. Nomor atom yang disandang timbal memperpadat isi kaca tersebut, karena timbal mempunyai berat atom mencapai 207,2 bila dibandingkan dengan kalsium yang hanya 40,08. Sementara kepadatan kaca soda adalah 24 g/cm3 (0,87 lb/cu in) atau lebih rendah lagi, kaca timbal pada umumnya mempunyai kepadatan sekitar 3,1 g/cm3 dan kaca berkadar timbal tinggi bisa mencapai 4 g/cm3 bahkan bisa mencapai 5,9 g/cm3.[1]

Kunci dari kaca timbal adalah indeks refraksi yang tinggi karena pengaruh unsur timbal. Kaca biasa hanya mempunya indeks refraksi sebanyak n=1,5 sementara penambahan timbal membuat indeks refraksi melejit menjadi 1,7[1] atau 1,8.[6] Peningkatan indeks refraksi ini berhubungan dengan peningkatan dispersi, yang berhubunga dengan sudut kemiringan pemecahan cahaya dari medium sumber menjadi spektrum kasatmata, seperti yang terjadi pada prisma.

Penambahan timbal oksida pada kaca kalium juga mengurangi tingkat viskositas kaca tersebut, membuatnya lebih encer daripada kaca soda yang suhunya di atas suhu pelunakan (sekitar 600 °C (1.112 °F)) dengan suhu kerja sekitar 800 °C (1.470 °F). Tingkat viskositas kaca berubah-ubah secara drastis sesuai dengan suhunya, tetapi fluktuasi tersebut 100 kali lebih rendah dialami kaca timbal, lebih rendah lagi dari kaca soda biasa di antara suhu kerja (hingga 1.100 °C (2.010 °F)). Dari sudut pandang produsen kaca, hal tersebut menghasilkan dua pengembangan yang lebih mudah. Pertama, kaca timbal dapat diukir pada suhu yang lebih rendah, memungkinkan pelapisan dengan email (glasir), dan kedua, wadah bening dapat dibuat bebas dari gelembung udara yang terperangkap dengan lebih mudah bila dibandingkan dengan kaca biasa, sehingga memungkinkan kaca terlihat lebih bagus dan tanpa cacat. Ketika diketuk, kaca timbal menghasilkan suara yang berdering, tidak seperti kaca biasa. Karena ion-ion potasium saling melekat lebih erat pada matriks silika-timbal daripada kaca soda-lemon, maka yang pertama lebih banyak menyerap energi. Hal tersebut menyebabkan kaca timbal untuk menghasilkan osilasi tertentu, yang menghasilnya suaranya yang khas.[1] Timbal juga dapat meningkatkan kelarutan pada timah, tembaga, dan antimon, membuat ketiga bahan tersebut dapat dijadikan enamel dan glazes. Tingkat viskositas kaca timbal cair yang rendah membuatnya menjadi bahan untuk solder kaca.

Kandungan timbal yang digunakan pada kaca jenis ini menyerap radiasi gamma dan sinar-X, sehingga digunakan untuk proteksi radiasi (contohnya pada tabung sinar katode, yang mana menurunkan risiko paparan penonton terhadap sinar-X lembut menjadi salah satu prioritasnya).

Jari-jari ion yang tinggi pada Pb2+ membuatnya lebih kaku dan mencegah pergerakan ion-ion yang lain; kaca timbal memiliki nilai hambatan listrik lebih tinggi, sekitar dua kali lebih tinggi daripada kaca soda-lemon (108.5 vs 106.5 Ohm·cm, DC pada 250 °C (482 °F)),[7] yang membuat kaca berunsur timbal sering digunakan untuk gagang lampu.

penggunaan PbO (kadar dalam %)
Kaca timbal rumahan 18–38
Lapisan keramik dan enamel 16–35
Kaca optik tinggi indeks refraksi 4–65
Tapis radiasi 2–28
Tahanan elektrik tinggi 20–22
Solder gelas 56–77

Sejarah[sunting | sunting sumber]

Kandungan timbal dapat dicampurkan ke dalam kaca baik sebagai isi dari lelehan pertama atau ditambahkan pada kaca yang setengah jadi. Timbal oksida yang digunakan pada kaca timbal bisa didapat dari aneka sumber. Di Eropa, galena, timbal sulfida, mudah ditemukan dan bisa dileburkan untuk menghasilkan logam timbal. Kemudian logam timbal tersebut melalui proses kalsinasi agar menghasilkan timbal oksida dengan memanggangnya dan melepaskan unsur litharge yang terkandung. Pada abad pertengahan logam timbal bisa di dapat dari proses daur ulang dari situs dan pembuangan zaman Romawi yang ditinggalkan, bahkan dari atap gereja sekali pun. Timbal logam diperlukan dalam jumlah banyak untuk proses cupellation pada perak, dan litharge yang dihasilkan bisa digunakan langsung oleh produsen kaca. Timbal juga digunakan untuk keramik glasir timbal. Saling ketergantungan pada bahan tersebut menunjukkan hubungan kerja yang erat antara tembikar, produsen kaca, dan produsen logam.[8]

Kaca dengan kandungan timbal pertama muncul di Mesopotamia, tempat lahirnya industri perkacaan.[9] Contoh yang paling pertama diketahui adalah pecahan kaca dari Nibru bertanggal 1400 SM dan mengandung 3,66% PbO. Kaca disebut dalam prasasti dari dinasti Asyurbanipal (668-631 SM) dan sebuah resep timbal glasir terdapat pada prasasti Babilonia yang dibuat pada 1700 SM.[10] Sebuah sealing-wax-cake berwarna mera ditemukan di Nimrud, diperkirakan berasal dari abad keenam sebelum masehi dan mengandung 10% PbO. Kandung PbO yang kecil pada beberapa artefak tersebut menunjukkan bahwa timbal oksida tidak ditambahkan dengan sengaja dan tentu saja tidak digunakan pada kaca dari masa itu.

Kaca timbal dapat ditemukan pula di Tiongkok pada zaman Han (205 SM - 220 M). Di sana, kaca timbal ditempa agar mirip dengan batu giok, baik untuk barang ritual maupun untuk hiasan. Karena produksi kaca terjadi pada masa itu di Tiongkok, maka dapat diperkirakan bahwa teknologi tersebut dibawa melalui Jalur Sutra oleh produsen kaca dari Timur Tengah.[9]

Di Eropa abad pertengahan dan awal masa modern, kaca timbal menjadi bahan dasar kaca berwarna, terutama untuk tessera mosaik, enamel, lukisan kaca patri, dan bijouterie, yang digunakan sebagai imitasi dari batu mulia. Catatan sejarah dari masa tersebut menjelaskan tentang perjalan dari kaca timbal. Pada akhir abad 11 hingga awal abad 12, Schedula Diversarum Artium (Aneka Gala Kerajinan) yang ditulis oleh "Theophilius Presbyter" menjelaskan penggunaan kaca timbal sebagai tiruan batu mula, dan judul dari bagian yang hilang menyebut tentang penggunaan timbal pada kaca. Pada abad 12-13 penulis dengan pseudonim "Heraclius" menjabarkan proses produksi enamel timal dan penggunannya untuk lukisan kaca dalam bukunya De Coloribus et artibus Romanorum (Of Hues and Crafts of the Romans). Ini menyebut kaca timbal sebagai "kaca Yahudi", mengisyaratkan penyebarannya di Eropa.[10] Sebuah manuskrip yang berada di Biblioteca Marciana, Venice, menjelaskan penggunaan kaca timbal pada enamel berikut resep untuk mengkalsinasi timah untuk membentuk oksida. Kaca timbal cocok untuk mengenamelkan vas dan kaca karena suhu kerjanya yang lebih rendah.

Antonio Neri membahas tentang kaca timbal sebanyak empat seri pada bukunya L’Arte Vetraria ("Seni Kerajinan Kaca", 1612). Pada proses produksi kaca, ia kembali merujuk penggunaan kaca timbal sebagai enamel, gelas, dan sebagai imitasi batu mulia.Christoper Merrett menerjemahkannya pada 1662, membuka jalan untuk produksi kaca timbal oleh George Ravenscroft di Inggris.

George Ravenscroft sendiri memprakarsai produksi massal gelas berbahan dasar kaca timbal. Ia adalah anak seorang pedagang yang mempunyai hubungan dekat dengan Venice, Ravenscroft mempunyai sumberdaya budaya dan finansial yang diperlkan untuk merombak total sistem niaga kaca, membuat basis dari Inggris yang mengambil alih Venice dan Bohemia sebagai pusat produksi kaca pada abad 18-19. Dengan bantuan produsen kaca dari Venetia, terutama da Costa, dan dengan bantuan dari asosiasi produsen kaca, Ravenscroft berambisi untuk menemukan alternatif dari cristallo ala Venetia. Ia menggunakan batu api sebagai sumber silika sehingga melahirkan kata "kaca batu-api" yang merujuk pada kaca-kaca tersebut, meskipun pada akhirnya ia menggunakan pasir.[2] Pada awalnya, kaca tersebut rawan akan pembentukan retakan dalam yang pada akhirnya membuatnya menjadi tidak benar-benar transparan, yang akhirnya dapat diatasi dengan mengganti unsur fluks kalium dengan timbal oksida pada adonan kaca encer, hingga 30%. Retakan di dalam kaca tersebut diakibatkan oleh penghancuran jaringan kaca yang disebabkan oleh kelebihan alkai, juga dapat diakibatkan oleh kelembapan berlebihan dan cacat yang diwariskan pada komposisi kaca.[1] Ia mendapatkan paten pada 1673, lalu tempat produksi dipindahkan dari Savoy ke Henely-on-Thames.[11] Pada 1676, setelah menemukan masalah atas masalah "retakan di dalam kaca" tersebut, Ravenscoft dianugerahi segel kepala gagak sebagai jaminan kualitas. Pada 1681, saat ia wafat, patent tersebut kedaluwarsa dan kaca timbal diproduksi oleh banyak perusahaan, yang mana pada 1696 terdapat 27 dari 88 produsen kaca di Inggris yang memproduksi gelas batu-api yang mengandung 30-35% PbO.[2]

Pada masa itu, nilai jual kaca dihitung berdasarkan beratnya, dan bentuk umumnya terasa berat dan padat dengan dekorasi seadanya. Begitu menggiurkannya pasar kaca timbal pada perdagangan internasional, hingga pada 1746, Pemerintah Inggris menerapkan pajak keuntungan berdasarkan berat. Alih-alih mengurangi kadar timbal dalam kaca, produsen bertindak dengan membuat kaca dengan ukuran sekecil mungkin dan ornamen semeriah mungkin, yang disebut oleh kolektor pada saat ini dengan sebutan Excise glasses.[2] Pada 1780, pemerintah menetapkan Irlandia sebagai pasar bebas kaca tanpa pajak. Produksi kaca pun berdiri di Cork dan Waterford. Pada 1825, kebijakan pajak diperbarui yang mengakibatkan industri tersebut merosot hingga pertengahan abad 19, ketika pajak tersebut dihapuskan.[9]

Mulai abad 18, kaca timbal dari Inggris mulai dikenal di penjuru Eropa, dan sangat cocok untuk dekorasi di sana. Di Belanda, ahli pengukir seperti David Wolff dan Frans Greenwood mendatangkan kaca timbal dari Inggris, sebuah praktik yang bertahan selama abad 19.[9] Menjelang akhir abad 18, kaca kristal-timbal telah diproduksi di Prancis, Hungaria, Jerman, dan Norwegia.[10][12]

Produksi kaca timbal berlanjut selama abad 20, ketika pada 1932 saintis di Corning Glassworks, Negara Bagian New York, mengembangkan kaca timbal baru dengan tingkat kejelasan optik yang tinggi. Hal tersebut menjadi fokus dari Steuben Glass Wokrs, divisi dari Corning, yang memproduksi vas dekoratif, mangkuk, dan kaca bergaya art deco. Kristal-timbal terus dipergunakan dalam aplikasi industri dan dekoratif.

Glasur timbal[sunting | sunting sumber]

Properti fluksitas dan refraksi yang ada pada kaca timbal membuatnya cocok sebagai bahan untuk tembikar ataupun glasur keramik. Glasur timbal pertama kali ditunjukkan pada perabotan Romawi dari abad 1 SM - 1 M, dan produksi perabotan yang sama berlangsung di Tiongkok. Keduanya mengadung kadar timbal yang tinggi, 45-60% PbO, dengan kandungan alkali hanya 2%.[13] Dari masa Romawi, glasur tersebut dipopulerkan bangsa Byzantinum dan masa Islam di Timur Dekat, pada tembikar yang tersebar pada Eropa abad pertengahan, hingga saat ini. Di Tiongkok, glasur yang sama digunakan pada abad 12 untuk enamel berwarna pada peralatan batu, dan dari porselen abad 14. Glasur tersebut diaplikasikan melalui tiga cara. Timah dapat ditambahkan langsung ke permukaan keramik dengan bentuk senyawa timbal, baik dari either from galen (PbS), timbal merah (Pb3O4), white lead (2PbCO3·Pb(OH)2), atau timbal oksida (PbO). Metode yang kedua melibatkan pencampuran senyawa timbal dengan silika, yang juga diaplikasikan langsung. Metode ketiga melibatkan proses fritting senyawa timbal dengan silika, membuat campuran tersebut menjadi bubuk, dan diaplikasikan.[13]

Kaca dan glasur berbahan dasar timbal mempunyai sejarah yang panjang nan rumit yang berlangsung hingga saat ini.

Keamanan[sunting | sunting sumber]

Departemen Kesehatan California mengeluarkan kebijakan tentang timbal yang di antaranya mewanti-wanti agar "anak-anak tidak seharusnya makan atau minum menggunakan alat makan yang mengandung timbal".[14]

Muncul dugaan bahwa asosiasi historis pirai dengan warga kelas atas Eropa disebabkan oleh penggunaan wadah berbahan kaca timbal sebagai tempat penyimpanan wine dan wiski.[15]

Wadah dengan kandungan timbal di dalamnya dapat melepaskan unsur timbal ke dalam makanan yang diwadahinya.[16][17] Bahkan brandy yang disimpan dalam botol berbahan kaca timbal selama lebih dari lima tahun mengandung kadar timbal mencapai 20.000 µg/L,[18][19] sementara batas aman timbal dalam air minum, seperti yang ditetapkan oleh Badan Perlindungan Lingkungan AS adalah 15 µg/L. Kandungan timbal lebih mudah lepas karena asam; kasus ini terjadi pada wadah kaca timbal yang digunakan sebagai tempat penyimpanan jus jeruk dan minuman asam lainnya.[20][21]

Lihat pula[sunting | sunting sumber]

Catatan kaki[sunting | sunting sumber]

  1. ^ a b c d e Newton, Roy G.; Sandra Davison (1989). Conservation of Glass. Butterworth – Heinemann Series in Conservation and Museology. London: Butterworths. ISBN 0-408-10623-9. 
  2. ^ a b c d Hurst-Vose, Ruth (1980). Glass. Collins Archaeology. London: Collins. ISBN 0-00-211379-1. 
  3. ^ Benvenuto, Mark Anthony (2015-02-24). Industrial Chemistry: For Advanced Students (dalam bahasa Inggris). Walter de Gruyter GmbH & Co KG. ISBN 9783110351705. 
  4. ^ "About Lead-free Crystal". Diarsipkan dari versi asli tanggal 2016-01-21. Diakses tanggal 2019-01-14. 
  5. ^ "Council Directive 69/493/EEC of 15 December 1969 on the approximation of the laws of the Member States relating to crystal glass". 
  6. ^ Refraction of media tutorial. physics.info
  7. ^ James F. Shackelford, Robert H. Doremus (2008). Ceramic and Glass Materials: Structure, Properties and Processing. Springer. hlm. 158. ISBN 0-387-73361-2. 
  8. ^ Fiori, Cesare; Mariangela Vandini (2004). "Chemical Composition of Glass and its Raw Materials". Dalam Marco Beretta. When Glass Matters: Studies in the History of Science and Art from Graeco-Roman Antiquity to Early Modern Era. Florence: Olschki. ISBN 88-222-5318-3. 
  9. ^ a b c d Tait, Hugh, ed. (2004). Five Thousand Years of Glass. University of Pennsylvania Press (orig. British Museum Press). ISBN 978-0-8122-1888-6. 
  10. ^ a b c Charleston, R. J. (1960). "Lead in Glass". Archaeometry. 3: 1–4. doi:10.1111/j.1475-4754.1960.tb00508.x. 
  11. ^ MacLeod, Christine (1987). "Accident or Design? George Ravenscroft's Patent and the Invention of Lead-Crystal Glass". Technology and Culture. 28 (4): 776–803. doi:10.2307/3105182. JSTOR 3105182. 
  12. ^ "About us – Ajka Kristály". Ajka, Hungary: Ajka Kristály. Diarsipkan dari versi asli tanggal 2012-12-20. Diakses tanggal 16 August 2012. 
  13. ^ a b Tite, M. S.; Freestone, I.; Mason, R.; Molera, J.; Vendrell-Saz, M.; Wood, N. (1998). "Lead Glazes in Antiquity—methods of Production and Reasons for Use". Archaeometry. 40 (2): 241–60. doi:10.1111/j.1475-4754.1998.tb00836.x. 
  14. ^ Questions and Answers About Lead in Tableware Diarsipkan 2017-09-06 di Wayback Machine.. California Department of Public Health
  15. ^ Emsley, John (2005). Elements of murder. Oxford University Press. ISBN 0-19-280599-1. 
  16. ^ Farley, Dixie (January–February 1998). "Dangers of Lead Still Linger". FDA Consumer Magazine. U.S. Food and Drug Administration. 
  17. ^ "Lead Crystalware and Your Health". It's Your Health. Health Canada. 
  18. ^ Storing Wine in Crystal Decanters May Pose Lead Hazard. Lawrence K. Altman. New York Times. 19 February 1991
  19. ^ Graziano, P (1991). "Lead exposure from lead crystal". The Lancet. 337 (8734): 141–2. doi:10.1016/0140-6736(91)90803-W. 
  20. ^ Guadagnino, E; Gambaro, M; Gramiccioni, L; Denaro, M; Feliciani, R; Baldini, M; Stacchini, P; Giovannangeli, S; et al. (2000). "Estimation of lead intake from crystalware under conditions of consumer use". Food Additives and Contaminants. 17 (3): 205–18. doi:10.1080/026520300283469. PMID 10827902. 
  21. ^ Barbee, SJ; Constantine, LA (1994). "Release of lead from crystal decanters under conditions of normal use". Food and Chemical Toxicology. 32 (3): 285–8. doi:10.1016/0278-6915(94)90202-X. PMID 8157224.