בדולח

בדולח הוא זכוכית המכילה מתכת כבדה, לרוב עופרת, הגורמת לעליית מקדם השבירה והנפיצה (נגזרת מקדם השבירה לאורך הגל של האור). מקדמי שבירה של זכוכיות בדולח נעים בין 1.6 ל-2.0 בהשוואה ל-1.5 בזכוכית רגילה (Soda lime). בדולח על בסיס עופרת (מכונה בפי העם "זכוכית קריסטל") מכיל עד 33% במשקל של תחמוצת עופרת PbO.

אטימולוגיה
הבדולח מוזכר בתנ"ך כאבן טובה המצויה בארץ החוילה, ארץ שסביבה עבר אחד הנהרות שמקורו היה בגן העדן: 

ביוונית, משמעות המלה bdellion הקרובה בצלילה לבדולח היא "שרף של עץ". באכדית: budulhִu במשמעות של "שרף של עץ".
בבראשית רבה ט"ז, ב נאמר כי "את סבור כבדולח זה של פטמים (בשמים) ? יגדו עליו רעו: מה זה אבן טובה, אף זה, אבן טובה". לפי המדרש הבדולח הוא מחצב גבישי שקוף הדומה לזכוכית.

השם הושאל לזכוכית העופרת שהומצאה על ידי ג'ורג' ראבנסקרופט מאנגליה בשנת 1676. השם האנגלי זכוכית פלינט (Flint glass) מקורו בצור (Flint) ששימש כמקור לסיליקה (SiO2) נקיה להכנת הזכוכית. נדרש מקור SiO2 נקי משום שחול רגיל מכיל מעט ברזל שנותן גוון ירקרק לזכוכית.
לפעמים נקראים גבישים גדולים של קוורץ (SiO2 ;Quartz) טבעי בשם "בדולח". כדור בדולח הוא, בעצם, כדור קוורץ המכונה לפעמים "בדולח הרים".

תכונות כימיות
בדומה לתחמוצת הצורן גם בתחמוצת עופרת דו-ערכית (החולקת אותו טור בטבלה המחזורית עם הצורן) נמצא אטום המתכת במרכז טטראדר, קשור ל-4 חמצניים שכל אחד יכול להיקשר לאטום עופרת (או צורן) בטטראדר שכן (Bridging oxygen) כך שהעופרת היא Network former בזכוכית. מתכות אחרות שנוטות להימצא במרכז אוקטאדר בתחמוצותיהן (רוב מתכות המעבר) קשה יותר לשלב בזכוכית בריכוזים גבוהים משום שעלולה להיווצר הפרדת פאזות בשלב הקירור של הנתך. מתכת אחרת שמתפקדת בקלות כ-Network former בזכוכיות היא אורניום. למתכות כבדות שלהן אלקטרונים באורביטלים מרוחקים פולריזביליות גבוהה ולכן שילובן בחומר יגרור עלייה במקדם השבירה.

כיום ניתן לעצב את הבדולח על ידי קרן לייזר וכן לצייר בתוכו.

כשנוקשים על בדולח נשמע צליל אופייני, השונה מצליל המופק מזכוכית רגילה, מהירות הקול בבדולח היא כ-4,000 מטר/שנייה, בהשוואה ל-5,100 מטר/שנייה בזכוכית רגילה ו-5,600 מטר/שנייה בזכוכית בורוסיליקט (פיירקס).

תכונות אופטיות
התכונות האופטיות של בדולח גורמות להחזרה חזקה יותר ממשטחים חתוכים (ברק), משום שההחזרה ממשטח עולה עם ההפרש במקדמי השבירה שבין המשטחים. כדי להדגיש תכונה זו, מעוצבים כלי בדולח לעיתים קרובות עם חיתוכים ומשטחים המתחברים בזווית חדה, כך שיש הרבה "נצנוצים" והחזרות אור מהכלי. תכולת העופרת הגבוהה הופכת את הבדולח רך יותר מזכוכית רגילה, נוח יותר לחיתוך, כך ניתן ליצור את החיתוכים החדים והעמוקים המקשטים אגרטלי בדולח כמודגם בתמונה. ריכוך הזכוכית הופך את הבדולח רגיש יותר לשבירה ושריטה.
שמאל|ממוזער|250px|אגרטל בדולח המקושט בחיתוכים עמוקים

אור שעובר דרך מנסרות בדולח יוצר נפיצה רחבה יותר (הפרדה של האור הלבן לספקטרום היוצר אותו כמו בקשת בענן) ומכאן השימוש בנטיפי בדולח לנברשות. נפיצה רחבה חשובה גם ליישומים אופטיים בהם נדרשת הפרדה בין אורכי גל כדוגמת מנסרות.

העופרת בולעת ביעילות קרני X ולכן משתמשים בזכוכיות מכילות עופרת למסכים של צגים וטלוויזיות המבוססים על שפופרת קרן קתודית. במסכים אלו פוגעת קרן אלקטרונים ונפלטת קרינת X מזיקה שזכוכית בדולח עוצרת.

זכוכית הבדולח צלולה יותר ומבריקה יותר מזכוכית רגילה ומכאן חשיבותה האסתטית. מזכוכית הבדולח מייצרים כלי אוכל, כוסות יין וחפצי נוי שונים כגון אגרטלים, נברשות ושעונים.

מספר אבה של בדולח קטן מ-55.

בטיחות, מזון ורעילות
עופרת היא מתכת רעילה ולכן  השימוש בה בכלי בית הוא בעייתי,  בפרט לאחסון משקאות שעלולים למצות עופרת מכלי הקיבול. E. Guadagnino בדק דליפת עופרת למשקאות הנמזגים לכוס בדולח. נמצא כי משקאות קולה מיצו לתוכם יותר עופרת ממשקאות אלכוהולים (כנראה בשל החומציות הגבוהה), כמו כן, ויסקי מזדהם יותר מיין לבן באותם תנאי חשיפה. נמצא גם ששטיפת הכוס במדיח כלים מחמירה את דליפת העופרת לקולה. ככל שכלי הבדולח מתיישן דליפת העופרת ממנו יורדת. במחקר שבדק דליפת עופרת מכלי בדולח לשרי נמצא ריכוז העופרת במשקה לאחר אחסון של חודשיים בכלי חדש 1,400 מיקרוגרם לליטר, בכלי בן 10 שנים ריכוז העופרת לאחר אותו זמן חשיפה היה 163 מיקרוגרם לליטר ובכלי בן 20 שנים רק 50 מיקרוגרם לליטר.
מחקר אחר גילה עליה ברמת העופרת בדמם של עובדים בליטוש כלי בדולח (אם כי החשיפה חמורה פחות מאשר אצל עובדים בייצור מצברי עופרת).

כדי להימנע מבעיות בריאותיות וסביבתיות אלו מייצרים בדולח גם על ידי הוספת טיטניום, זירקוניום או מתכות אחרות (מתכות שיגרמו עליה במקדמי השבירה ובנפיצה אך לא יצבעו את הזכוכית). כך, למשל, מצהיר פטנט אמריקני 7,091,145 על מקדם שבירה של כ-1.9 ומספר אבה של כ-30 בזכוכית "בדולח" (Heavy flint glass) נטולת עופרת ובה תחמוצת לנתן מחלפה את  העופרת.

בספרות העברית
ממוזער|שמאל|250px|"כדור הבדולח", ציור מעשה ידי ג'ון ויליאם ווטרהאוס.
בספר במדבר, מתוארת איכותו הטובה של המן השמימי:
 רשי מפרש:

ביאליק מיטיב לתאר את הרעננות שברסיסי הטל:

בתרבות, כלי בדולח הם סמל לעושר. נעמי שמר, למשל, משתמשת ב"בדולח וזהב" לציון פאר בשיר "שלגיה":

 ראו גם 
 בדולח ווטרפורד
 כדור בדולח
 ליל הבדולח

קישורים חיצוניים

 הערות שוליים 

קטגוריה:חומרי גלם
קטגוריה:זכוכית
קטגוריה:עופרת