З історії
рукотворне скло
Вважається, що рукотворне скло було відкрито випадково, як побічний продукт інших ремесел. В ті часи випал глиняних виробів відбувалося в звичайних ямах, виритих в піску, а паливом служила солома або очерет. Утворюється при згоранні зола - тобто луг - при високотемпературному контакті з піском давала склоподібну масу.
Вважається, що рукотворне скло було відкрито випадково, як побічний продукт інших ремесел. В ті часи випал глиняних виробів відбувалося в звичайних ямах, виритих в піску, а паливом служила солома або очерет. Утворюється при згоранні зола - тобто луг - при високотемпературному контакті з піском давала склоподібну масу. Деякі вважають скло побічним продуктом виплавки міді. А давньоримський історик Пліній-старший (79 - 23 рр. До н.е.) писав, що склом ми зобов'язані фінікійським морським купцям, які, готуючи їжу на стоянках, розводили на прибережному піску багаття і підпирали горщики шматками вапна, створивши тим самим умови для виникнення скломаси. Дійсно, вихідною сировиною для виготовлення скла служили пісок, вапно і луг - органічна (зола рослин) або неорганічна (сода). Як барвники використовувалися металургійні шлаки: сполуки міді, кобальту і марганцю.
Що ж являє скло з точки зору фізики і хімії?
Серед твердих речовин неорганічного походження (камінь, метал) скло займає особливе місце. Строго кажучи, окремі властивості скла зближують його з рідиною. Більшість речовин в твердому і рідкому стані поводяться по-різному. Найпростіше поспостерігати за водою і льодом. Вода знаходиться в крапельно-рідкому вигляді. Рівне при 0 ° С чиста вода починає кристалізуватися. Температура затвердіння зберігається нульовий, поки вся вода не перетвориться на лід.
Інша справа скло. У ньому не знайти кристалів. Не існує в ньому і різкого переходу при якійсь певній температурі від рідкого стану до твердого (або назад). Розплавлене скло (стекломасса) в великому інтервалі температур залишається твердим. Якщо ми приймемо в'язкість води за 1, то в'язкість розплавленого скла при 1400 ° С становить 13 500. Якщо охолодити скло до 1000 ° С, воно стане тягучим і в 2 млн. Разів більш в'язким, ніж вода. (Наприклад, навантажена скляна трубка або лист з часом прогинаються.) При ще більш низькій температурі скло перетворюється в рідину з нескінченно високою в'язкістю.
Вироби зі скла
У середні століття, після розвалу Римської імперії, переміщення технологій і секретів майстерності склодувів сильно сповільнилося, тому східна і західна скляний посуд поступово набували все більше і більше індивідуальних відмінностей. Олександрія так і залишалася центром виробництва скла на Сході, де робилася витончена скляний посуд.
До кінця першого тисячоліття, істотно змінилися методи виробництва скла в Європі. В першу чергу це торкнулося складу сировини для виробництва. З огляду на труднощі з доставкою такого компонента суміші як сода, його замінили на поташ, отриманий в результаті спалювання дерева. Тому скло, зроблене на північ від Альпійських гір, стало відрізнятися від виробів, вироблених в середземноморських країнах, наприклад в Італії.
В XI столітті німецькі майстри, а в XIII столітті - італійські, освоїли виробництво листового скла. Вони спершу видували порожній циліндр, потім обрізали його дно, розрізали його і розгортали в прямокутний лист. Якість такого листа було невисоким, але практично повністю повторювало хімічний склад сучасних шибок. Цими стеклами склили вікна церков і замків знатних вельмож. На цей же період припадає і розквіт виготовлення вітражних вікон, в яких використовувалися шматочки кольорового скла.
В кінці Середньовіччя, центром європейського скловаріння стає Венеція. У той історичний період венеціанський торговий флот борознив води всього Середземномор'я, що сприяло швидкому перенесенню новітніх технологій (особливо зі Сходу) на благодатний венеціанську землю. Виробництво скляних виробів було найважливішим ремеслом в Венеції, про що свідчить кількість склодувів в цьому місті - понад 8000 осіб. У 1271 році вийшов спеціальний указ, яким узаконивались деякі протекціоністські заходи щодо захисту інтересів скловаріння, заборонявся імпорт іноземного скла, прийом на роботу іноземних майстрів і вивезення за кордон сировини для виготовлення скла.
В кінці XIII століття у Венеції налічувалося вже понад тисячу скловарних печей. Однак, часті пожежі, викликані їх працюватиме цілодобово, змусили міську владу перенести виробництво на розташований поблизу острів Мурано. Цей захід також давала деякі гарантії в питанні нерозповсюдження технології та збереження таємниці виробництва венеціанського скла, так як майстри не мали права залишати територію острова.
У XVII столітті лідерство в розвитку технології виробництва скла поступово перейшло до англійських майстрам, зокрема завдяки винаходу Джорджем Равенкрофтом 1674 р нового способу виробництва кришталю. Він зумів отримати більш якісний склад скломаси, ніж італійські майстри. Равенкрофт замінив поташ оксидом свинцю високої концентрації і отримав скло з високими світловідбиваючими властивостями, яке дуже добре піддавалося глибокої різання й гравірування.
Але тільки в кінці XIX століття стеклоделие з ремісничого стало переростати в масове промислове виробництво. Одним із «батьків» сучасного виробництва скла можна назвати німецького вченого Отто Шотта (1851 - 1935), який активно використовував наукові методи для вивчення впливу різних хімічних елементів на оптичні і термальні властивості скла. В області вивчення оптичних властивостей скла Шотт об'єднався з Ернстом Еббі (1840 - 1905), професором в Університеті Єни і співвласником фірми Карла Цейс. Іншою значною фігурою, яка внесла вклад в масове виробництво скла був Фрідріх Сімменс. Він винайшов нову піч, яка дозволяла безперервно виробляти набагато більшу кількість скломаси.
В Америці подібний процес витягування скляного полотна був розроблений дещо пізніше. Потім технологія була вдосконалена за підтримки американської фірми "Ліббі - Оуенс" і почала використовуватися для комерційного виробництва в 1917 році. Флоат - метод був розроблений в 1959 році фірмою "Пилкингтон". При цьому процесі скло надходить із печі плавлення в горизонтальній площині у вигляді плоскої стрічки через ванну з розплавленим оловом на подальше охолодження і отжиг. Перевагами цього методу в порівнянні з усіма попередніми є стабільна товщина скла, висока якість поверхні скла, що не вимагає подальшої поліровки, відсутність оптичних дефектів в склі, висока продуктивність процесу. Найбільший розмір одержуваного скла, як правило, становить 6м. на 3.21м. а товщина листа може бути від 2 мм до 25 мм. В даний час в світі виробляється близько 16 500 мільйонів тонн листового скла в рік.
підготувала:
Серікова Олена Олексіївна учитель біології МОУ ,, ЗОШ р.п.Озінкі. Саратовської області
Подивитися всі слайди