Стекло в веках



Глину для создания посуды можно было брать прямо из земли. Но если смешать песок с минералами и раскалить его, он превращается в вязкую субстанцию, которую можно надувать, растягивать и заливать в форму.

Именно римляне первыми освоили навыки, необходимые для выдувания стекла. В отличии от прочих созданных ими материалов этот был прозрачным. Римляне первыми стали вставлять стекла в окна. По сути римляне отливали формы, они уже использовали эту технологию для создания сосудов, так что это стало просто логическим продолжением.

Как и глину, стекло можно создать из очень простых веществ, используя лишь силу огня. Песок, то есть в основном кристаллы кварца, плюс минералы или пепел смешивают вместе и нагревают. Когда температура поднимается до 600 градусов по Цельсию и выше, эта смесь начинает плавиться. Смесь превращается в расплавленную жидкость и как у всех жидкостей ее молекулярная структура хаотична. Когда стекло остывает, его атомы связываются друг с другом, но в отличии от других керамических материалов кристаллы не образуются. Потому, что стекло остывает слишком быстро для того чтобы его атомы могли создать правильную кристаллическую структуру. И это одна из причин прозрачности стекла.

Раскаленное стекло достают из печи с помощью мокрого ковша, чтобы оно не прилипало, затем выливают его на очень горячую поверхность, опять-таки чтобы оно не прилипало. После необходимо раскатать стекло пока оно не остыло, чтобы получить как можно более тонкую поверхность. Все это время стекло остывает, щипцами можно придать ему форму. На древнеримских образцах можно увидеть следы от щипцов. В стекле римлян больше всего поражало то, что сквозь него можно видеть.

Секрет прозрачности стекла кроется глубоко в его атомной структуре. Все на свете прозрачное и нет состоит из атомов. Внутри атомов находятся электроны, которые располагаются на так называемых энергетических уровнях. Когда фотон света попадает в атом, он может вытолкнуть один из электронов на более высокий энергетический уровень и таким образом поглотить фотон света. Такой материал не прозрачен. В прозрачном материале тоже есть атомы с ядром и электронами на энергетических уровнях, но в этом случае расстояние между этими уровнями намного больше. Когда фотон света сталкивается с атомом, то у него нет достаточно энергии чтобы сместить электрон на другой уровень и поэтому ничего не происходит. Свет проходит насквозь, поэтому материал прозрачен.

Римляне гордились своей технологией производства стекла. Они могли придавать ему намного более сложную форму, чем кто бы то ни было. Однако с падением римской империи про стекло все забыли и в работе со стеклом следующий прорыв произошел только в четырнадцатом веке в Венеции. И он был настолько значительным, что венецианским стеклодувам запрещалось покидать свой город и раскрывать секреты своего искусства, это каралось смертью.

Новшеством стало стекло cristallo – самое прозрачное в мире стекло. Его создание – плод мастерства и превосходных исходных материалов. Венецианские стеклодувы заменили песок на прозрачные кварцевые камни из местных рек. Камни накаляли и помещали в воду, чтобы их отчистить, а затем измельчали их в мельчайший порошок для создания тончайшего прозрачнейшего стекла. Оно сначала использовалось лишь для создания декоративных предметов роскоши, но затем мы взяли материал славящийся своей красотой и поставили его на службу прогрессу. Бесцветному стеклу предстояло полностью изменить взгляд на мир.

Стекло преломляет свет, поэтому если придать ему такую форму, чтобы оно изгибало свет и направляло их в одну точку получится линза. В момент перехода из воздуха в более плотное стекло свет замедляется и поэтому преломляется. Покидая стекло свет увеличивает скорость и поэтому снова преломляется. Степень преломления зависит от формы и толщины линзы. Так мы получили возможность увеличивать. Появились первые телескопы, что повлекло море открытий в астрологии. Спустя некоторое время перевернув линзу человечество получило микроскоп. Результатом стало развитие биологии, открытие множества микроорганизмов, создались новые лекарства.

Сегодня мы не представляем нашей жизни без этого материала. Стекло играет большую роль и в медицине и в науке и в современных технологиях.

Также на сайте:



Пластичность глины

Если глину замесить с водой, то получается глиняное тесто, которому можно легко придать желаемую форму. Эта форма сохраняется при сушке глиняной массы и окончательно закрепляется при ее обжиге, т. е. нагреве до высокой температуры. Под действием высокой температуры глиняная масса, как указано выше, превращается в прочный черепок.



Фарфор

Фарфор, самый тонкий вид керамики, появился в Китае в 600 году. Когда фарфор завезли в Европу, он очаровал всех своей изысканностью и стал цениться на вес золота, обладать им считалось престижным. В Европе было предпринято немало попыток разгадать секрет его состава.

Глиняное тесто, белое, мелкозернистое и плотное. После первого обжига становится водонепроницаемым, непрозрачным, белого цвета, а если слой тонкий, то полупрозрачным. В его состав входят три компонента:
- каолин, служащий связывающим веществом (в пропорции 50%);
- кварц, являющийся отощающей добавкой (25% от состава);