Kaca timbal
Properti

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.
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 atau 1,8. 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. 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)), 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