Как известно, стекло, используемое нами в повседневной жизни, - материал искусственный. Но у него есть природный аналог - обсидиан. Он представляет собой застывшую вулканическую лаву или оплавленную скальную породу. Именно обсидиан использовался первобытными людьми для изготовления различных режущих инструментов, а также украшений.
Рукотворное стекло, история происхождения которого будет рассмотрена ниже, поначалу мало отличалось от природного. Оно не могло похвастаться ни красотой, ни прозрачностью.
История изобретения стекла: легенды и домыслы
Античный исследователь Плиний Старший приводит в своих трудах сведения о том, что искусственное стекло появилось благодаря путешественникам, которые готовили пищу на песчаном берегу и в качестве подставки под котёл использовали кусок натуральной соды. На следующий день на внешних стенках котла была обнаружена стеклянная корка. Гипотеза Плиния была опровергнута только в 20 веке. Ученые доказали, что выплавить стекло на открытом огне невозможно. Впрочем, уже несколько тысячелетий назад жители Древнего Египта и Двуречья научились плавить стекло в ямах. Температура в этих примитивных печах была достаточно высокой, чтобы из песка, щёлочи и извести образовался новый материал. Однако первое рукотворное стекло, скорее всего, действительно было создано случайно в процессе производства глиняной посуды.
Выполнила: ученица 11 класса Серова Мария. «История стекла в истории человечества»
Стекло - твёрдый аморфный, прозрачный в определенной области оптического диапазона (исходя из химического состава) материал, получаемый при остывании горячего материала, содержащего стеклообразующие компоненты (оксиды Si , В, Al , Р и т. д.) и оксиды металлов (Li , K, Mg , Pb и т. д.). В современном мире наибольшую распространённость получило силикатное стекло. Каждый день мы так или иначе соприкасаемся с эти волшебным материалом, и наша жизнь без него немыслима. Как же оно появилось на свет и кто его изобрел?
Стекло известно людям уже около 55 веков. Самые древние образцы обнаружены в Египте. В Индии, Корее, Японии найдены стеклянные изделия, возраст которых относится к 2000 году до нашей эры. Раскопки свидетельствуют, что на Руси знали секреты производства стекла более тысячи лет назад.
Интересный факт, следует знать, что не человечество изобрело стекло. Стекло родила сама природа. Первые комки стекла появились из раскаленной лавы, пролившейся на поверхность сотни миллионов лет назад. Известно, что было оно не прозрачным, а обычным матовым - почти черным. Определение стекольных масс - вулканическое стекло теперь называют обсидианом.
Некоторые считают стекло побочным продуктом выплавки меди. А древнеримский историк Плиний-старший (79 - 23 гг. до н.э.) писал, что стеклом мы обязаны финикийским морским купцам, которые, готовя пищу на стоянках, разводили на прибрежном песке костры и подпирали горшки кусками извести, создав тем самым условия для возникновения стекломассы. Действительно, исходным сырьем для изготовления стекла служили кварцевый песок, известь и щелочь - органическая (зола растений) либо неорганическая (сода). В качестве красителей использовались металлургические шлаки: соединения меди, кобальта и марганца. кварцевый песок сода известь зола растений Считается, что рукотворное стекло было открыто случайно, как побочный продукт других ремесел. В те времена обжиг глиняных изделий происходил в обычных ямах, вырытых в песке, а топливом служила солома или тростник. Образующаяся при сгорании зола - то есть щелочь - при высокотемпературном контакте с песком давала стекловидную массу.
И зготовление стекла было известно издревле в Египте. Стеклянные бусы и амулеты находили в гробницах, которые относятся к 7000 году до н. э. Около 1500 года до н. э. египтяне уже делали собственное стекло. Для этого они использовали смесь измельчённой кварцевой гальки и песка. Они также обнаружили, что если прибавить к этой смеси кобальт, медь или марганец, то можно получить стекло голубого, зелёного и пурпурного цвета. После 1200 года до н. э. египтяне научились отливать стекло в стеклянных формах. Но трубка для выдувания стекла была неизвестна вплоть до начала христианской эры, когда её изобрели финикийцы. В некоторых странах мира такими трубками пользуются в стеклодувных мастерских и сейчас.
Большими умельцами по части изготовления стекла были римляне, которые первыми начали делать тонкие оконные стекла.
Художественными изделиями из стекла прославилась Венеция. Венецианское стекло обладает необычайной твёрдостью, поражает своей легкостью, изяществом и красотой.
В 13 веке многочисленные заводы по изготовлению изделий из стекла переместились из Венеции на соседний остров Мурано, из-за частых пожаров, вызываемых круглосуточной работой стекловаренных печей. Итальянский Мурано до настоящего времени - центр изготовления штучных изделий из стекла вручную.
В XVI-ом веке стекло уже производили по всей Европе. В настоящее время широко известно своей красотой богемское стекло, выпускаемое в Чехии.
Б лагодаря изобретению англичанином Джорджем Равенскрофтом в 1674 г. нового способа производства хрусталя, был получен более качественный состав стекломассы, чем у итальянских мастеров. Равенскрофт заменил поташ оксидом свинца высокой концентрации и получил стекло с высокими светоотражающими свойствами, которое очень хорошо поддавалось глубокой резке и гравировке. Основными странами производства высококачественной хрустальной столовой посуды из стекла с высоким содержанием свинца стали Швеция, Англия и Ирландия.
Первое упоминание о русском стекольном заводе - он был построен под Москвой возле деревни Духанино - относится к 1635 году. Позднее, в 1669 г., на средства казны в селе Измайлове был выстроен другой завод. Особенно-большое развитие производство стекла получило в эпоху Петра I (начало XVIII в.), создавшего на Воробьевых горах в Москве образцовый завод-школу. Большей художественный интерес представляют стекла в витринах русских церквей XVI и XVII вв., расписанные огнеупорными, несмывающимися прозрачными красками. И только в конце XIX века стеклоделие из ремесленного стало перерастать в массовое промышленное производство и стало предметом повседневного быта.
В отделение Берлинского музея, посвящённом древнеегипетской культуре, как величайшее сокровище, хранится одинокая зеленоватая бусина, диаметром около 9 мм. Невзрачная с виду, она действительно является очень ценным музейным экспонатом. Это - древнейшее известное современным учёным изделие из стекла. Предполагают, что она была изготовлена около 5500 лет назад.
Пересказанная древнеримским учёным Плинием легенда приписывает изобретение стекла финикийским купцам, которые везли соду из Египта в Месопотамию и решили заночевать на песчаном берегу. Привезенная сода смешалась с песком и попала в разведенный купцами костёр, а поутру финикийцы обнаружили среди остывших углей кусочки невиданного до сих пор вещества.
Кое-кто высказывал сомнение в достоверности этой легенды, но как бы там ни было, в старейших центрах человеческой цивилизации - Междуречье Тигра и Евфрата, а также долине Нила стекло было хорошо известно и довольно широко употреблялось уже в 3 тысячелетии до н. э. С незапамятных времён стеклянные изделия встречались и в финикийских города на восточном побережье Средиземного моря.
Древнейшее стекло выплавляли на открытом огне в глиняных мисках при довольно низкой температуре. Спекшиеся куски стеклянной массы бросали раскалёнными в воду, отчего они растрескивались на пластины, так называемые фритты. Потом фритты растирали в пыль жерновами и снова плавили. При археологических раскопках древних и средневековых стеклянных мастерских, как правило, находят две печи, одну для предварительной плавки, другую для плавки фритт.
Полученное старинным способом, на открытом огне вещество выходило мутным, вязким и трудно поддающимся формовке. Оно было пригодно только для изготовления мелких предметов: бусин, амулетов, грубоватых мелких статуэток. Позже из стекла начали делать небольшие флаконы для благовоний. Техника выдувания тогда ещё не была известна, полые сосуды изготовлялись следующим способом: укреплённую на металлическом стержне глиняную или песчаную форму многократно окунали в расплавленную стеклянную массу, затем катанием и трением поверхность выглаживали, а сердечник после охлаждения тщательно выскребали. Старейший из сохранившихся сосудов, изготовленных таким способом, – чаша фараона Тутмоса III, хранящаяся ныне в Мюнхенском музее. Она датируется 1450 г. до н. э. Первая известная учёным письменная инструкция по производству стекла была создана примерно в 650 г. до н.э. Это – таблички с указаниями, как делать стекло, находившиеся в библиотеке ассирийского царя Ашурбанипала (669 – 626 гг. до н.э.).
На рубеже новой эры в стеклоделии произошла революция. В восточных провинциях Римской империи начали строить высокотемпературные стеклоплавильные печи, что позволило выплавлять стеклянную массу значительно более высокого качества, в частности, получать привычное нам прозрачное, бесцветное стекло. Тогда же в древнем финикийском городе Сидоне, была изобретена техника выдувания стекла с помощью трубки. Это дало возможность изготавливать прозрачные тонкостенные сосуды самой разнообразной формы.
Стеклодувная трубка дожила до наших дней не претерпев значительных изменений. Она представляет собой полый металлический стержень длиной 1 - 1,5 м, на одну треть обшитую деревом. Кроме этого важнейшего инструмента, мастер нуждается в металлических ножницах для отрезания стеклянной массы и прикрепления её к трубке, а также длинных пинцетообразных клещах для вытягивания и формования.
В правление императора Октавиана Августа (1-ая половина I в. н. э.) развивавшееся ранее лишь в восточных провинциях искусство стеклоделия распространяется по всей огромной империи. Мастерские устраивают в Италии, Испании, Галлии, Британии и Германии.
В обиход римлян начинают прочно входить застеклённые окна и стеклянная посуда. Конечно, стекло в Древнем Риме не такой дешёвый и широко употребляемый материал, как в наши дни, но всё же оно довольно доступно. Средней зажиточности гражданин может себе его позволить."Беден тот, чье жилище не украшено стеклом" - утверждал знаменитый римский оратор Цицерон. Со временем в западной части империи возникли собственные знаменитые мастерские. Своими стеклоделами прославились Галлия и Рейнская область.
Нашествия варварских племён и распад Римской империи V в. н. э. повлекли за собой упадок многих наук и ремёсел. Не стало исключением и стеклоделие. В средние века многие рецепты известные в древности были либо полностью утрачены, либо оставались достоянием немногих посвящённых - потомственных мастеров или алхимиков, нередко имеющих репутацию колдунов. Они не торопились делиться секретами ремесла, поэтому стеклянные изделия стали предметами роскоши.
В IX в. папа Лев IV по не вполне понятным соображениям издал запрет на изготовления из полого стекла церковной утвари и применение стеклянных сосудов в литургических целях. Стекло представлялось ему то ли слишком светским материалом, то ли вовсе порождением языческого, полученного от лукавого знания. Папский эдикт способствовал дальнейшему упадку художественного стеклоделия на Западе, ведь церковь была одним из главных заказчиков на произведения различных искусств.
Вместе с тем, многие секреты античного стеклоделия пережили Тёмные века именно благодаря христианским монахам, которые бережно переписывали римские трактаты о различных ремёслах. Содержание труда Плиния о стекле было передано в «Этимологии» Исидора Севильского, епископа и святого, жившего в VII в. н. э. Множество древних и восточных рецептов, а также поэтические легенды о стеклоделах, содержится в «Записках о разных искусствах» монаха Теофила (X-XI вв.). Но рецепты, во-первых, оставались достоянием немногих, а во-вторых, даже у счастливых обладателей драгоценных книг не всегда хватало практических навыков для успешного осуществления содержащихся в них советов.
Парадоксально, но именно низкому уровню стеклодельного мастерства обязан своим появлением ярчайший вид искусства средних веков - искусство создания оконных витражей.
Мастерам раннего средневековья, как правило, не удавалось получить достаточно большой прозрачный и равномерно окрашенный лист стекла. Они довольствовались небольшими пластинками. При этом, плохо зная свойства стеклянной массы, стеклоделы редко могли добиться заранее задуманного цвета. Прозрачные пластинки обычно получались разноцветными. Их вставляли в окно, соединяя свинцовыми перемычками. Получалось нечто вроде мозаики, и естественной была мысль начать выкладывать из стёклышек цветные узоры.
Первые оконные узоры были геометрическими, заимствованными из модных тогда тканей. Позже стали создавать целые картины, фигурные композиции.
В упоминавшемся выше эдикте Льва IV речь шла лишь о запрете использования стеклянных сосудов для литургии. Папа не распространял своего предубеждения на оконные стёкла или не счёл нужным об этом упомянуть. Со временем вошло в обычай украшать окна церквей сценами из Ветхого и Нового Завета. По мере развития готического стиля роль витражей в европейской культовой архитектуре постоянно возрастала. В XIII - XV вв. сложнейшие многофигурные композиции, образованные кусочками разноцветного стекла, занимают чуть ли не всё пространство стен между опорами громадных соборов. Так общая площадь витражей знаменитого Шартрского собора превышает 2 000 кв. м, диаметр круглых окон-роз составляет 13 м.
«Эти огромные круги света, эти огненные колёса, которые мечут молнии – одна из причин красоты Шартрского собора»,- писал о шартрских «розах» французский историк искусств Маль.
Такое круглое окно-витраж, получившее название «роза» и ставшее классической деталью готической архитектуры, впервые было, по-видимому, изготовлено именно в Шартре по заказу короля Людовика IX Святого и его супруги Бланки Кастильской. На витражах этой первой «розы» изображены сцены из земной жизни Богоматери, картины Страшного суда и гербы Франции и Кастилии.
А вот ещё одно описание витражей Шартрского собора: «Когда солнце горячо, плиты пола и поверхность столбов покрываются огненными, ультрамариновыми и цвета граната пятнами, растушеванными на зернистой поверхности камня, как от прикосновения пастели. В серую погоду вся церковь наполняется голубоватым мерцанием, придающим большую глубину перспективе, сводам - больше таинственности».
В зрелое средневековье мастерство и знания тех, кто по своей воле умел придавать стеклу различные оттенки ценилось очень высоко. Лишь в XV в. палитра западноевропейских витражей обогатилась жёлтой краской, а известный римлянам секрет очень красивого рубиново-красного стекла (так называемый «золотой рубин») только в XVII в. сумел воссоздать знаменитый алхимик Иоганн Кункель. Причём, он унёс в могилу тайну этой красоты, оставив записку такого содержания:
«Так как этот секрет стоил мне больших трудов, стараний и забот, то пусть никто не сочтёт дурным, что я не делаю его сейчас достоянием всех».
Древние рецепты стеклоделия лучше сохранились на востоке в Византии, а также в занимавшей как бы промежуточное положение между Востоком и Западом Венецианской республике. Последней суждено было стать знаменитым на весь мир центром художественного стеклоделия, не утратившим своих позиций по сей день.
У истоков прославленного венецианского стеклоделия стояли монахи-бенедиктинцы. В конце X - начале XI вв. они наладили здесь производство сравнительно незатейливых фляг для вина. Позже искусство городских мастеров развивалось и оттачивалось. Новый импульс к развитию местное стеклоделие получило после 1204 г. Тогда из захваченного крестоносцами Константинополя бежало множество талантливых ремесленников, знатоков старинных секретов. Значительная их часть осела в Венеции.
Чаша из венецианского стекла. Вторая половина XVI в.
Во второй половине XIII ст. появляется абсолютно оригинальная венецианская тонкостенная посуда и стеклянная бижутерия. Вскоре после этого производство и продажа стеклянных изделий были взяты по жёсткий контроль властями Венецианской республики и стали государственной монополией. В конце того же столетия был издан указ, предписывающий всем стекольным заводам переехать на остров Мурано. Профессиональные секреты стеклоделов приобрели статус государственной тайны, их выдача каралась, как измена республике.
Венецианцы умели химически окрашивать стекло примесями меди, кобальта и золота, с помощью жжёной кости создавали очень красивое опаловое стекло. В XVI в. вся Европа сходила с ума по привозимым из Венеции драгоценным изделиям из так называемого льдистого или льдяно-цветочного стекла. В процессе изготовления раскалённую заготовку погружали в холодную воду, отчего на поверхности появляется сеть мелких трещинок, а стекло мутнеет. Затем процесс выдувания продолжают, в результате чего острые края трещинок заглаживаются. Получается стеклянный сосуд, украшенный неповторимым узором.
Уже в конце XIII в. в Венеции начали изготавливать стёкла для очков. А в XVI в. на острове Мурано изобрели зеркальное стекло. Прежде в качестве зеркала использовали шлифованный металл либо горный хрусталь. Такие зеркала были далеки от совершенства. Стеклоделы Мурано наносили на оловянную пластину очень тонкий слой ртути, а затем покрывали его слоем прозрачного стекла. Этот метод сначала составлял тайну обитателей стеклянного острова, но затем постепенно распространился по Европе. В XIX в. ртуть заменили серебром, что обеспечило ещё более высокое качество.
Венеция была самым прославленным, но не единственным в Европе городом, где трудились искусные мастера-стеклоделы. Знаменитые уже в средние века центры стеклоделия имелись в Богемии и Германии. Замечательный немецкий сказочник Вильгельм Гауф в одной из своих сказок, основанных на народном фольклоре, приводит описание Стеклянного Человечка - доброго духа или волшебника, покровителя стеклоделия:
«И в ту же минуту он увидел под корнями старой ели крошечного старичка в черном кафтанчике, в красных чулочках, с большой остроконечной шляпой на голове. Старичок приветливо смотрел на Петера и поглаживал свою небольшую бородку - такую легкую, словно она была из паутины. Во рту у него была трубка из голубого стекла, и он то и дело попыхивал ею, выпуская густые клубы дыма.
Не переставая кланяться, Петер подошел и, к немалому своему удивлению, увидел, что вся одежда на старичке: кафтанчик, шаровары, шляпа, башмаки - все было сделано из разноцветного стекла, но только стекло это было совсем мягкое, словно еще не остыло после плавки».
Постепенно стекло занимало всё более прочные позиции в повседневной жизни. В XVII в. в Западной Европе научились делать привычные нам прямоугольные оконные стёкла. Для этого изготавливали стеклянный цилиндр, разрезали его в продольном направлении и аккуратно растягивали.
Приблизительно в это же время вино впервые стали продавать в стеклянных бутылках. В 1661 г. англичанин Джон Колнет запатентовал винную бутылку и извлёк из этого немалую прибыль. Бутылка Колнета была сделана из темного, крепкого и тяжелого стекла. Тело было шарообразным, а дно слегка приплюснуто для устойчивости. Вокруг горлышка, на несколько сантиметров от конца, располагалось кольцо для упрочнения, а также, чтобы удерживать веревку, которая фиксировала пробку. В последующие 30-40 лет, форма бутылки стала более цилиндрической, а горлышко короче. Новое изобретение произвело революцию в торговле вином, стремительно распространяясь по европейским странам. До этого новшества, бутылки никогда не продавались с их содержимым. Это была домашняя посуда. Подобно чашкам и тарелкам бутылки постоянно мылись и заново использовались.
Во второй половине XVIII в. стеклоделие из «тайного знания» наконец превратилось в науку в современном смысле этого слова, дисциплину на стыке физики и химии. В этом немалая заслуга светила российской науки Михаила Васильевича Ломоносова.
В 1748 г. благодаря усилиям Ломоносова при Академии была открыта научно-исследовательская Химическая лаборатория. Здесь учёный провёл более 4-х тысяч опытов, разрабатывая день за днём, месяц за месяцем технологию цветных стёкол - прозрачных и непрозрачных. Работы проводились на чрезвычайно высоком методическом уровне: строго соблюдалось единообразие условий опытов - при изучении качественного влияния какого-либо одного фактора, соблюдались все меры, чтобы действие остальных технологических параметров эксперимента оставались постоянными. Соблюдалась строгая количественная дозировка компонентов, с точностью до 1 грана (0,0625 г). Полученные образцы хранились в строгой системе в специальных пронумерованных ящиках.
Ища поддержки и субсидий для развития своих исследований Ломоносов создал уникальное литературное произведени: весьма объёмную (3 тысячи слов) поэму озаглавленную «Письмо о пользе Стекла к высокопревосходительному господину генералу-поручику действительному Ея Императорскаго Величества камергеру, Московскаго университета куратору, и орденов Белаго Орла, Святаго Александра и Святыя Анны кавалеру Ивану Ивановичу Шувалову, писанное в 1752 году» .
В середине 50-х годов Михайло Васильевич основал на пожалованных казной землях в деревне Усть-Рудица близ Ораниенбаума стекольный завод, существеннейшей частью которого была химическая лаборатория. Параллельно он занимался общей физической теорией цвета. В числе прочего ему удалось заново открыть и сделать наконец всеобщим достоянием секрет «золотого рубина», столь тщательно оберегаемый Кункелем.
Урановый графин, изделия в технике "золотой рубин", алмазная грань
Фото: img-fotki.yandex.ru
Итак, в течение XVIII в. была подробно разработана методика получения стеклянных масс, имеющих самые разнообразные свойства. Ознакомится с рецептами мог каждый, кто имел соответствующее образование.
Во второй половине XIX в. производство стекла начали механизировать. Основой для механизации послужила созданная в Германии Сименсом в 1870 г. первая непрерывно действующая стекловаренная ванная печь. Вскоре появились стеклоформующие машины для выдувания банок, бутылок, стаканов, колб электроламп. В конце века по способу, предложенному в Англии Любберсом и Чемберсом, было налажено механизированное производство выдувных стеклянных цилиндров, которые затем разглаживали в листы оконного стекла. В 1902 г. бельгиец Эмиль Фурко получил патент на механизированный способ вытягивания непрерывной ленты стекла из стекломассы в ванной печи с применением специального огнеупорного поплавка (лодки). Современный агрегат для изготовление бутылок работает днём и ночью и в течении суток производит 200 тысяч изделий.
Механизация сделала стекло одним из самых дешёвых и обыденных материалов, но художественное стеклоделие, пережив некоторый упадок в конце XIX в., отнюдь не кануло в прошлое, а пришло к новому расцвету, сохранив в употреблении старые добрые инструменты: стеклодувную трубку, ножницы и клещи, и в то же время, активно используя новые технологии.
Основным стеклообразующим веществом, является кварцевый песок, он же диоксид кремния SiO 2 . Стекло можно получить, используя только это компонент, но для его выплавки нужна труднодостижимая температура, более чем 2000°С. Веществом, позволяющим снизить температуру плавления, может служить карбонат натрия, то есть сода. При нагревании происходит реакция разложения.
Na 2 CO 3 →Na 2 O + СO 2
Образовавшийся оксид натрия, при температуре выше 700°С, переходит в расплавленное состояние и растворяет в себе диоксид кремния.
Для придания стеклу стойкости к воздействию влаги, вводят стабилизирующий компонент, - оксид кальция, который является продуктом термического разложения известняка, добавляемого в состав на начальном этапе.
CaCO 3 → CaО + CO 2
При остывании расплава образуется сложное силикатное соединение.
Na 2 O: CaO: 6SiO 2
Это так называемое содовое стекло. Различают ещё два основных вида стекла, несколько отличающихся своими свойствами: калийно-известковое стекло
K 2 O: CaO: 6SiO 2 ;
калийно-свинцовое стекло
K 2 O: PbO: 6SiO 2 ;
В этих последних случаях вместо соды используют поташ - K 2 CO 3.
Поташное стекло более тугоплавкое и менее пластичное чем содовое, но зато отличается ярким блеском. Свинцовое стекло, получаемое заменой окиси кальция окисью свинца, мягкое, легко плавится и отличается особенно сильным блеском и высоким коэффициентом светопреломления. При этом оно довольно тяжёлое. Это - идеальный материал для художественной резьбы по стеклу.
Различную окраску задают примеси, содержащиеся в исходных компонентах, или специально добавляемые. Небольшое включение кобальта придаёт стеклу красивый густо-синий оттенок, наличие хрома делает его ярко-зелёным, урана - лимонно-жёлтым. Очень красивый жёлтый цвет получается при использовании коллоидного серебра. В рубиново-красный цвет стеклянную массу можно окрасить, добавив в неё коллоидное золото, а при определённых условиях, более дешёвую медь. С помощью меди можно получить также бирюзовые тона. Соединения железа, в зависимости от концентрации и температурных условий придают стеклу зеленоватый, желтоватый или красновато-бурый оттенок. Именно железистые примеси окрашивают в привычные нам цвета обычную пивную бутылку. Даже небольшие, вроде бы незначительные неточности в рецептуре могут существенно повлиять на конечные свойства получаемого вещества.
Итак, с химическим составом стекла всё более-менее ясно, чего не скажешь о его структуре. Ставший таким привычным и обыденным материал до сих во многом составляет загадку для физиков. На сегодняшний момент не существует общепризнанной, удовлетворяющей всех теории структуры стекла.
Любопытствующих принято удивлять сообщением, что с физической точки зрения стекло является жидкостью, просто очень вязкой. Обычно эта новость производит на свежего человека ошеломляющее впечатление. Однако это не совсем верно. Стекло, безусловно, не является настоящим твёрдым телом, таким как лёд или идентичный стеклу по химическому составу, но не по структуре горный хрусталь, так как не имеет кристаллической решётки. Но и от классической сверхвязкой жидкости, такой, например, как дёготь, его строение отличается. Сверхвязкие жидкости, какими бы сверхвязкими они не были, через какое-то время оплывают, деформируются. Стекло с течением времени подвержено очень медленной кристаллизации, отчего, как правило, стаёт мутным и пористым. Процесс этот может растянуться на тысячелетия.
Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl+Enter.
Sp-force-hide { display: none;}.sp-form { display: block; background: #ffffff; padding: 15px; width: 960px; max-width: 100%; border-radius: 5px; -moz-border-radius: 5px; -webkit-border-radius: 5px; border-color: #dddddd; border-style: solid; border-width: 1px; font-family: Arial, "Helvetica Neue", sans-serif; background-repeat: no-repeat; background-position: center; background-size: auto;}.sp-form input { display: inline-block; opacity: 1; visibility: visible;}.sp-form .sp-form-fields-wrapper { margin: 0 auto; width: 930px;}.sp-form .sp-form-control { background: #ffffff; border-color: #cccccc; border-style: solid; border-width: 1px; font-size: 15px; padding-left: 8.75px; padding-right: 8.75px; border-radius: 4px; -moz-border-radius: 4px; -webkit-border-radius: 4px; height: 35px; width: 100%;}.sp-form .sp-field label { color: #444444; font-size: 13px; font-style: normal; font-weight: bold;}.sp-form .sp-button { border-radius: 4px; -moz-border-radius: 4px; -webkit-border-radius: 4px; background-color: #0089bf; color: #ffffff; width: auto; font-weight: 700; font-style: normal; font-family: Arial, sans-serif;}.sp-form .sp-button-container { text-align: left;}
История применения стекла в строительстве сравнительно молода и берет свой отсчет с конца 19 столетия, несмотря на то, что стекло, как конструкционный материал, известно человечеству с древнейших времен.
Самые древние образцы стеклянных изделий обнаружены в Египте. Речь идет о зеленой глазури, возраст которой оценивается приблизительно в 12 тыс. лет; из нее был изготовлен (приблизительно в 7000 г. до н. э.) голубой амулет - древнейшее из найденных до сих пор стекол.
В Ашмолейском музее в Оксфорде находятся черная стеклянная буса и кусочек фаянса бирюзового цвета времен первой династии египетских фараонов, правившей в 4000 г. до н. э. Предполагают также, что стекло начали изготавливать не египтяне, а ассирийцы, которые экспортировали свои изделия в Египет. Однако находки стекла в Ассирии, близ Тель Асмера, расположенного северо-западнее Багдада, относятся к 2700-2600 гг. до н. э.; следовательно, они значительно моложе египетских.
Сосуды из глины и фарфора с цветной стекломозаикой периода с 1766 по 1122 г. до н. э. обнаружены в Китае. Однако, Китаем не ограничивается развитие производства стекла на Дальнем Востоке - изделия из стекла, возраст которых относится к 2000 г. до н. э., найдены в Индии, Корее и Японии.
Приблизительно около 250 лет до н. э. произошло открытие первого стекольного завода в Александрии . А приблизительно на рубеже новой эры была изобретена стеклодувная трубка. В летописных источниках в связи с этим упоминается город Сидон в 50 году до нашей эры. Спустя некоторое время, из готового стекла, используя метод выдувания, научились делать длинные стеклянные цилиндры, которые "раскрывали" и выпрямляли, получая плоский лист. Этот способ использовали вплоть до 1900-х годов для изготовления художественного стекла.
Римляне познакомились с производством стекла благодаря завоеванию Египта. Ко временам Римской империи относятся и древнейшие письменные упоминания о стекле. Они принадлежат Плинию Младшему (77 г. н. э), который в одной из своих книг описывает стекло и его производство.
Из Рима стеклоделие стало распространяться в Галлию, Британию и Германию. В конце I столетия н. э. стекло уже производилось в Кельне и Трире. С распадом Римской империи приходит в упадок и искусство изготовления стекла.
В XIII в. на острове Мурано, около Венеции, вновь расцветает стекольная промышленность. В конце средневековья производство стекла широко развивается в Германии. В 1688 г. француз Лука де Негу изобрел способ изготовления и шлифования больших зеркальных стекол. К этому времени следует относить и появление первых оконных стекол, бывших в то время большой редкостью.
Массовое производство стекла стало возможным только в конце 19 столетия благодаря изобретению печи Сименса-Мартина и заводскому производству соды. В XIX в. появились первые машины-автоматы для изготовления изделий из полого стекла. И только в XX в. были разработаны различные способы вытягивания бесконечной ленты стекла: методы машинной вытяжки стекла Либби-Оуэнса, Фурко, Питтсбурга. Этот метод находит применение вплоть до настоящего времени.
Самым последним этапом в производстве листового стекла был так называемый флоат-метод, разработанный и запатентованный в 1959 году английским изобретателем Аластером Пилкингтоном.
До сих пор доподлинно неизвестно, каким именно способом было изобретено стекло. С изобретением этого материала связано множество легенд, но лишь одна из них кажется относительно правдоподобной.
По этой версии, является случайно открытым материалом, ставшим побочным продуктом одного самых древних ремесел — изготовления глиняной посуды. Известно, что много веков назад обжиг глины для придания ей прочности выполнялся в песочных ямах. Для разведения огня в те времена обычно использовали тростник или сухую солому. Из-за влияния высоких температур песок вступал во взаимодействие с основными продуктами горения, результатом чего становилось формирование прозрачной, быстро застывающей массы. Еще одной распространенной версией возникновения стекла считается образование побочного продукта при выплавке меди.
Некоторые ученые придерживаются третьей версии. По их мнению, стекло образовалось в результате воздействия высокой температуры на песок и африканскую соду. Согласно этой легенде, финикийские купцы во время стоянок готовили пищу на очаге из африканской соды, установленном на прибрежном песке. Такая версия возникновения стекла принадлежит античному историку Плинию Старшему.
Основы древнего стекольного производства
Стекло имеет очень древнюю историю. Большинство ученых пришли к выводу, что этот материал удалось случайно создать еще шесть тысяч лет назад. Однако мнения специалистов относительно места его возникновения несколько отличаются. По разным данным, стекло возникло в Восточном Средиземноморье, Месопотамии или Финикии.
Первыми стеклодувами, бесспорно, стали египтяне: именно они создавали стеклянные изделия в специальных емкостях из глины. В те времена был также изобретен метод фриттования: раскаленные кусочки стекла окунали в холодную воду, растирали в пыль и вновь переплавляли. Такой метод изготовления стеклянных изделий применялся на протяжении множества столетий. Подтверждением этого факта служат инструменты фриттования, найденные в результате археологических раскопок. В то время производство стекла требовало двух печей: одна из них использовалась для первичной плавки, при помощи другой плавили фритты.
Как изготавливали стекло в древности
Древние печи, в которых изготавливали стекло, были построены из глинозема и камней. Единственным их недостатком был большой расход дров. Это и неудивительно, ведь внутри печи нужно было поддерживать стабильно высокую рабочую температуру — до 1200 градусов, а для проплавления и вовсе нужно было растопить печь до 1450 градусов.
В качестве сырья для изготовления стекла использовалась сода, зола различных растений и песок. Много веков назад мастера научились изготавливать не только белое, но и . В качестве красителей в те времена было принято использовать различные металлургические шлаки, например, соединения марганца, меди и кобальта. Древняя печь представляла собой низкий свод, под который устанавливались глиняные емкости для плавки стекла. Топливом для таких печей служили окружающие леса, поэтому, когда они полностью вырубались, приходилось перемещать топку в другое место. В древние времена плавка стекла была очень трудоемким и длительным процессом, следствием чего стали очень высокие цены на стеклянные изделия.
Самое красивое древнее стекло
Расцвет стеклодувного производства начался с Римской империи. Но после того как великое государство распалось, производство стекла развивалось очень медленно. В дальнейшем стеклодувное дело разделилось на два направления: западное и восточное.
Длительное время методы изготовления стеклянных изделий оставались прежними, совершенствовалась лишь техника. Первые изменения в методике создания стекла появились в конце первого тысячелетия. После проведения ряда экспериментов удалось частично сменить сырье, но сохранить высокое качество изделий из стекла. Европейские мастера заменили соду поташем, который добывался путем выщелачивания золы хвойных и буковых пород деревьев. После замены сырья у средиземноморских и европейских изделий появилось еще больше отличий.
