Производство стекла        19 февраля 2012        52         0

Свет и цвет

Мы часто употребляем слово «прозрачный».

Прозрачно стекло, кварц, прозрачен кусок льда, кристалл соли, прозрачна тончайшая пластинка из металла, прозрачно и окрашенное стекло. Но так как химический состав разных материалов различен, различна и их прозрачность. Обычное стекло очень мало задерживает свет различных цветов — около одного процента. Но это же стекло практически не пропускает ультрафиолетовых лучей.

У цветного стекла есть свои особые свойства. Красное стекло прозрачно для красных и оранжево-желтых лучей, но непрозрачно для синих, зеленых, фиолетовых и ультрафиолетовых. Имеются специальные наборы светофильтров, состоящие из нескольких десятков стеклянных пластинок, окрашенных во всевозможные цвета. Каждая пластинка пропускает лишь свет определенного цвета, по отношению к которому она прозрачна. В этом наборе есть и совершенно «прозрачные» пластинки, являющиеся фильтрами, задерживающими свет невидимых глазом лучей. Набор светофильтров — замечательная коллекция цветных стекол всех цветов и оттенков.

Цветные стекла отличает друг от друга их химический состав, те добавки веществ, которые были введены в стекломассу в процессе ее приготовления. Добавляя золото либо медь, получают красивое рубиновое стекло; солями никеля окрашивают стекло в фиолетовый или коричневый цвет; солями кобальта — в синий, хрома — в желто-зеленый. Подмешивая к стеклу соли разных металлов, получают стекла промежуточных цветов. Попробуем получить цветной лед. Если растворить в воде синие кристаллы медного купороса и попробовать заморозить этот красивый синий раствор, то в твердой массе неокрашенного льда мы увидим синие кристаллы медного купороса. Вода, замерзая, кристаллизуется, и в состав кристалла могут входить только молекулы воды. Отдельно в кристаллы своей особой формы закристаллизовывается медный купорос или другая соль, растворенные в воде.

Расплавленное стекло и вода находятся в одном и том же состоянии — состоянии жидкости. Раствор соли в расплаве стекла и раствор соли в воде очень близки по своей природе. А в застывшем виде эти растворы совершенно различны. Водного раствора в твердом состоянии больше не существует — есть кристаллы льда и кристаллы соли. А затвердевший раствор соли в стекле так и остался раствором. Объясняется это тем, что стекло, даже затвердев, по своему внутреннему строению не перестает быть жидкостью. Беспорядочно перепутанные цепи из чередующихся атомов кремния и кислорода — куски силикатных молекул — так и остались в беспорядке. Образования упорядоченной, кристаллической структуры, где каждая молекула занимает свое определенное место, не произошло. Именно этому свойству быть твердым и жидким в одно и то же время обязаны своим существованием многочисленные цветные стекла.

Производство цветного и оптического стекла раньше держали в большом секрете. Но и этот секрет постигла судьба, всех производственных секретов тех далеких времен — после того как в дело вмешалась наука, он был раскрыт. Ученые не только самостоятельно открыли секреты изготовления цветного стекла, но и научились улучшать его, изучив природу окраски стекла. Первым, кто научно подошел к производству цветного стекла, являлся наш великий соотечественник Михайло Васильевич Ломоносов. Стекло цветное, по словам самого же Ломоносова, было его главным увлечением. В первой в России химической лаборатории М. В. Ломоносов в течение трех лет собственноручно сварил больше двух тысяч опытных стекол. Работы Ломоносова по цветному стеклу были заложены в основу заводских методов при получении прозрачных и непрозрачных цветных стекол. Ему стоило больших трудов добиться от сената разрешения на постройку в России первой фабрики цветного стекла. Он написал оду «Письмо о пользе стекла», отпечатал ее за свой счет большим количеством экземпляров и разослал весьма значительному кругу людей, от которых зависело решение вопроса о строительстве фабрики стекла. Прочитав это произведение, многие из них изменили свое мнение о никчемности этой затеи, и в 1745 году фабрика, строившаяся под руководством Ломоносова, начала свою работу. На ней изготовлялась столовая посуда разных цветов, флаконы для духов, графины, стаканы, кружки, блюдечки, чашки и чернильницы. Из цветного стекла, выпускаемого фабрикой, М.В. Ломоносов создал несколько замечательных мозаичных картин. Кроме серии портретов, он вместе со своими учениками в течение пяти лет работал над огромной мозаичной картиной «Полтавская баталия».

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *