"Історія скла в історії людства". Коротка історія склоробства Історія створення скла коротко

Уявіть собі, що ви повертаєтеся зі школи, а у вікнах вашої квартири немає стекол. Відсутній у будинку і скляний посуд. Ви хочете подивитися на своє здивоване обличчя у дзеркало, але у квартирі немає його. Та й багатьох інших корисних речей ви б не виявили, якби свого часу винайдено скло. У цьому оповіданні я розповім вам, як розпочиналася історія скла.

А як прізвище винахідника скла? А ніяк. Справа в тому, що створена вона була самою природою. Давно-давно, за багато мільйонів років до появи першої людини, скло вже існувало. А утворилося воно з спочатку розжареної, а потім охолола лави, що вирвалася на поверхню з вулканів.

Це природне скло називається зараз обсидіаном. Але заскленяти, наприклад, вікна, їм було не можна не тільки тому, що вікон тоді ще не було, а ще й тому, що природне скло брудно-сірого кольору, через яке абсолютно нічого не видно.

То як же з'явилося скло, придатне для вживання?Можливо, люди навчилися його відмивати? На жаль, природне скло брудне не зовні, а зсередини, тому тут не допоможуть жодні навіть найсучасніші миючі засоби.

Про те, як люди вперше зробили скло, наближене до сучасного, є кілька легенд. Усі вони дуже одноманітні та
говорять про те, що мандрівники, не маючи під рукою каміння для вогнища, використовували замість них шматки природної соди. Причому відбувалося це в пустелі або на березі водойми, там, де обов'язково був пісок. І ось під впливом вогню сода та пісок плавились, утворюючи скло. Люди довго у ці легенди вірили. Але нещодавно з'ясувалося, що все це неправда, тому що спека від багаття для такого сплаву недостатньо.

Виробляти скло своїми руками люди почали понад 5000 років тому в Єгипті. Щоправда, і тоді воно прозорим не було, а через те, що у піску траплялися сторонні домішки, мало зелений чи синій відтінок. Поступово на Сході навчилися його позбуватися. Судячи з розкопок, першими скляними виробами стали намисто. Трохи згодом склом стали покривати посуд. А щоб навчитися робити її саму зі скла, знадобилося ще 2000 років.

Щоб з'ясувати секрет виробництва скла, уряд Венеції на початку ХIII століття направив Схід спеціальних людей. Підкупами та погрозами венеціанці цей секрет роздобули.

Вони налагодили власне виробництво і змогли зробити скло ще прозорішим, здогадавшись додавати до його складу трохи свинцю.

Спочатку скло виготовлялося у самій Венеції. Місцева влада дуже боялася, що хтось дізнається про секрет виробництва, тому район, де ці майстерні розташовувалися, був завжди оточений солдатами. Ніхто з робітників не наважувався покинути межі міста. За будь-яку спробу це зробити до страти засуджувався не лише сам склороб, а й вся його родина.

Зрештою було вирішено перенести майстерні на острів Мурано. Звідти і втекти було важче і потрапити туди було складно.

У 1271 роцівенеціанські шліфувальники навчилися робити зі скла лінзи, які спочатку особливим попитом не мали. Але в 1281 рокуздогадалися вставляти їх у спеціально розроблені оправи.

Так з'явилися перші очки. Вони коштували спочатку настільки дорого, що були чудовим подарунком навіть для королів та імператорів.

Наприкінці XV століття, коли у Венеціїнавчилися робити зі скла посуд, муранські вироби стали користуватися в усьому світі такою популярністю, що для їхньої доставки довелося будувати додаткові кораблі.

Але вдосконалення скла продовжувалося і пізніше. Настав час, і люди вигадали покривати його спеціальним складом - амальгамою, так з'явилися дзеркала.

В нашій країнівиробництво скла почалося тисячу років тому, у невеликих майстернях. А в 1634 році під Москвою було збудовано перший скляний завод.

Хоча виплавка скла і була винайдена задовго до стародавнього Риму, справжнього успіху в цьому ремеслі досягли саме вони римляни. Перше скло з'явилося ще з древніх вулканів, коли двоокис кремнію, що міститься в лаві, застигала - породжувала міцне і неймовірно тверде скло, яке називають обсидіаном.

Є кілька версій того, як людина винайшла скло. Перша легенда свідчить, що коли одне фінікійське торгове судно потрапило в бурю, йому довелося пришвартуватися на найближчій пристані. Команда висадилася на піщаний берег, і для того щоб підперти чан з юшкою вирішили використовувати брили соди, що перевозиться, оскільки каменів там не виявилося.

Вранці, прибираючи залишки багаття, один із моряків помітив дивний матеріал, не схожий на ті, що він бачив раніше. У попелі лежали блискучі шматочки. Як стверджують давньоримські історики, і було створено перше скло - з допомогою сплаву соди і берегового піску.

Ця історія передавалася з покоління до покоління, не піддаючись жодному сумніву. Так було рівно доти, доки хтось не вирішив повторити досвід фінікійських моряків. Як виявилося, спека від котла недостатньо, до створення необхідного металу.

Інша легенда свідчить, що скло, скоєно випадково, винайшов один давньоєгипетський гончар. Одного разу до домішки глини до виробу потрапила суміш піску із содою. Здивування майстра не було меж, коли після випалу він побачив, що предмет вийшов не шорстким, а вкритим гладкою плівкою. Можна вважати, що це плівка і була першим у світі склом.

З того часу майстер став кожен виріб покривати своїм секретним матеріалом, додаючи різні домішки, щоб виходив різний колір забарвлення. Деякі гончарі підглянули, як це виходить, і почали намагатися зробити щось подібне. Один майстер так недбало змішав інгредієнти, що після плавки у нього вийшов невеликий потік на виробі. Майстер, трохи доопрацювавши шматок, що утворився через його неуважність, виготовив перший декоративний виріб зі скла.

Можна сказати, що справжніми авторами скла були саме давні єгиптяни. Найдавнішою скляною знахідкою, виявленою на території Єгипту, є зелена намистина віком близько 5.5 тисяч років.

Невдовзі єгиптяни освоїли ремесло скловаріння. Вони почали виготовляти кубки, судини, вази та багато іншого. Варили його у глиняних чашах. Коли утворювалася в'язка, густа суміш - їй надавали потрібної форми спеціальними інструментами. На ліплення майстру відводилося не більше десяти секунд, адже скло практично миттєво застигало. Спочатку робота майстрів виглядала дуже незграбно. Великі й товсті стіни, нерівна форма і неправильне будова судини, надавало йому непривабливий вигляд.

У стародавньому Римі процес виготовлення скляних виробів зазнав значного, але на перший погляд дуже простого вдосконалення. Майстри здогадалися, що за допомогою спеціальної трубки, вони можуть видувати вироби - подібно до мильного міхура. Майстер набирав грудку рідкого скла на кінець трубки і поступово видував його доти, доки стінки міхура не ставали максимально тонкими. За допомогою підручних інструментів майстер надавав бульбашці потрібну форму. Так і виходив кубок, ваза чи інша його задумка.

Пізніше стали видмухувати скло в спеціальну металеву форму з малюнком на внутрішній стороні, який і віддруковувався на виробі, потім форму розбирали та витягували готовий виріб.

З упевненістю можемо повідомити, що роботи римських майстрів можуть уразити вас і сьогодні. Вони вміли вкласти одну посудину в іншу або прикрасити виріб другим шаром скляних смужок.

Не тільки це зазнало змін з часів стародавнього Єгипту. Римляни покращили процес скловаріння. Вони користувалися справжніми скловарними печами, які обкладали каменем, тоді як у стародавньому Єгипті використовували глиняні горщики як печі. У нових умовах суміш справді ставала рідкою, при більш високій температурі. Тоді ж з'ясувалося, що, якщо скло нагрівати до температури понад 1500 градусів, при застиганні воно стає прозорим.

Важко уявити, скільки посуду було зроблено з того часу, завдяки простому римському винаходу - склодувної трубки. Виявилося, що якщо видути довгий і довгастий міхур, в якому відрізати дно і розкотити - можна отримати рівне і тонке шибку. Але шибку навчилися робити тільки в 1330 році, завдяки французу Кокерею. Навіть у наші дні, особливо вправні вироби зі скла виготовляються за допомогою склодувної трубки, що прийшла зі стародавнього Риму.

Згідно з давньою легендою, першовідкривачами скла були фінікійські чи грецькі торговці. Зробивши під час одного з численних плавань зупинку на острові, вони розвели багаття на березі. Пісок від високої спеки розплавився і перетворився на склоподібну масу.

Винахід скла відноситься до дуже глибокої давнини. Різні перекази про те, який народ, де і коли вперше виготовив скло, малодостовірні, тому хто і коли винайшов скло, невідомо.

Поява скла пов'язують із розвитком гончарства. При випаленні на виріб з глини могла потрапити суміш соди та піску, внаслідок чого на поверхні виробу утворилася склоподібна плівка – глазур.

У Фівах (Єгипет) знайдено зображення склодувів-видувальників, виробництво, яке нагадує наше кустарне виробництво скла. Напис цих зображеннях вчені відносять приблизно до 1600 р. до зв. е. Предмети, знайдені під час розкопок стародавніх єгипетських міст, вказують, що в Єгипті знаходився центр склоробства, де виготовлялися урни, вази, статуї, колони та глеки.

Скло, яке отримували в давнину, суттєво відрізнялося від сучасного. Воно являло собою погано сплавлену суміш піску, кухонної солі та окису свинцю – фритту. Ні матеріал, ні техніка античності не дозволяли виготовляти із скла великі предмети.

Скляне виробництво в Єгипті давало декоративний та виробний матеріал, тому виробники прагнули отримувати не прозоре, а забарвлене скло. Як вихідні матеріали використовували природну соду і місцевий пісок, що містив деяку кількість карбонату кальцію. Низький вміст кремнезему та кальцію, а також високий вміст натрію полегшував плавку скла, оскільки знижував температуру плавлення, але зменшував міцність, збільшував розчинність та знижував атмосферостійкість матеріалу.

При виробництві скла різні компоненти змішувалися в глиняних тиглях і сильно нагрівалися у спеціальній печі, складеній з вогнетривкої цеглини, до отримання однорідної світлої маси. Готовність скла досвідчений майстер визначав на око. Після закінчення плавки скло розливали у форми або відливали невеликими порціями. Часто скляній масі давали охолонути в тиглі, який потім обламували. Отримане таким чином скло переплавляли і при необхідності пускали у виробництво.

Перше скло застосовувалося виготовлення бісерних прикрас. Намистини виготовлялися вручну, поштучно. Тонку скляну нитку обвивали навколо мідного дроту, обламуючи нитку після кожної готової намистини. Пізніше для виготовлення бісеру витягували скляну трубку потрібного діаметра і розрізали її на намистини.

Вази формували на шишці з глини, обгорнутої тканиною і насадженої на мідний прут як ручку. Для рівномірного розподілу скляної маси її кілька разів швидко повертали. З цією ж метою вазу прокочували кам'яною плитою. Після цього прут і шишку витягували з виробу, даючи йому охолонути.

Забарвлення скла залежало від введених добавок. Аметистовий колір склу надавала добавка сполук марганцю. Чорний колір отримували добавкою міді, марганцю або великої кількості залізних сполук. Значна частина синіх шибок пофарбована міддю, хоча зразок синього скла з гробниці Тутанхамона містив кобальт. Зелене єгипетське скло пофарбоване міддю, жовте свинцем і сурмою. Зразки червоного скла обумовлені вмістом оксиду міді. У гробниці Тутанхамона виявлено молочне (глушене) скло, що містить олово, та вироби із прозорого скла.

З Єгипту і Фінікії склоробство перейшло в інші країни, де воно досягло такого розвитку, що кришталевий посуд став навіть витісняти золотий, що вживався до того часу.

Переворот у виробництві скла здійснило винахід процесу видування скла. Пізніше, використовуючи метод видування, навчилися робити з готового скла довгі скляні циліндри, які розкривали і випрямляли, отримуючи плоске скло. Цей спосіб застосовували для віконного скла аж до 1900-х років, а для виготовлення скла, що використовується для художніх робіт, і пізніше.

Стародавні скляні вироби були зазвичай пофарбовані і були предметами розкоші, доступною далеко не всім, особливо дорого цінувалися вироби із безбарвного скла.

В античності скло не знайшло суттєвого застосування, навіть дзеркала тоді виготовлялися з металу. Але в наступні епохи воно застосовувалося дедалі частіше. У Середні віки набуло широкого поширення використання кольорової скляної мозаїки для прикраси вікон у храмах.

Пізніше Середньовіччя та початок Нового часу ознаменувалися широким поширенням склодувного виробництва. Великий розвиток склоробство мало у Венеції. Будучи найсильнішою морською державою Середземного моря, Венеція вела велику торгівлю з країнами Сходу та Заходу. Видатну статтю цієї торгівлі становило скло, яке вирізнялося незвичайним розмаїттям та великою художньою цінністю. Венеціанці винайшли мозаїчне скло, дзеркала. Отримуючи величезні вигоди від торгівлі, Венеція всіляко дбала про розвиток у собі скляної промисловості. Заборонялося вивезення скловареної сировини, укладалися договори з іншими країнами на купівлю у них битого скла.

Склоробам надавалися численні пільги. Водночас венеціанці ревниво охороняли секрети виробництва скла, розголошення професійної таємниці каралося смертю.

Зупинимося на основних видах скла, що випускалися венеціанськими склодувами, що організували виробництво на острові Мурано поблизу Венеції.

Кольорове скло. Для виготовлення використовувалися окису кольорових металів. Окис заліза забарвлює скляну масу зеленого кольору, окис міді дає зелений чи червоний тон, з допомогою кобальту виходить синє скло, домішка золота дає рубінове скло тощо. буд. Перші судини з кольорового скла з'явилися торік у другій половині XV в. І майже всі вони були розписані емалевими фарбами. Улюбленим кольором у XVI ст. був синій – azurro.Фіолетове скло pavonazzo -також мало великий успіх.

Емальоване та позолочене скло з Мурано становить найбільший інтерес. Початок розпису скла емаллю пов'язується з ім'ям знаменитого майстра та видатного хіміка Анджело Беров'єро. Спочатку емаллю розписувалися судини з кольорового прозорого скла, пізніше розписом стали покривати скло молочного кольору. Венеціанські судини раннього періоду відрізняються надзвичайно багатим розписом: зображалися тріумфальні ходи, весільні процесії, сцени міфологічного змісту, еротичні сюжети. Часто скло прикрашали золотими лускоподібними візерунками та рельєфними точками, виконаними різнокольоровою емаллю.

Прозоре безбарвне скло було винайдено у другій половині XV ст. Це знамените венеціанське cristallo.У назві підкреслена безбарвність і прозорість скла в порівнянні з раніше виготовленим склом зеленого відтінку або кольоровим склом.

Філігранне скло. Це прозоре безбарвне скло, прикрашене скляними нитками, введеними в масу. Ці нитки, зазвичай спірально скручені, є нескінченно різноманітними сплетеннями. Найчастіше нитки бувають білого (молочного) кольору. Судячи з збережених зразків, час винаходу філігранного скла збігається із затвердженням ренесансних форм у венеціанському склоробстві.

Своєрідний різновид філігранної техніки – сітчасте скло. Його одержують із двох шарів прозорого скла з філігранним малюнком, накладених один на одного у зворотному напрямку. Утворюється малюнок у вигляді сітки, причому в кожну клітинку міститься, як правило, повітряна крапля.

Молочне скло – непрозоре біле скло молочного відтінку ( latticinioабо lattimo). Його одержують шляхом додавання в скляну масу окису олова. Судини XVI ст., Виготовлені з пофарбованого молочного скла і розписані емалевими фарбами і золотом, були, мабуть, першими в Європі спробами наслідувати фарфору. Сьогодні цей підроблений фарфор є найбільшою рідкістю і цінується надзвичайно дорого.

Агатовим склом прийнято називати скло, що складається з різно розташованих і пофарбованих шарів, що складають візерунки, подібні до агату. Агатове скло представляє велику різноманітність забарвлення та візерунка. Як відомо, в мінералогії агат становить одну групу з халцедоном та яшмою. Тому в старих італійських трактатах можна зустріти також найменування яшмового та халцедонового скла.

Авантуринове скло – особливий рід скла, винайдений муранськими майстрами на початку XVII ст. На відшліфованій поверхні – безліч блискучих точок, що виробляють особливий світловий ефект. Ці мерехтливі крапки на жовтувато-коричневому склі виходять шляхом додавання до скляної маси міді, яка при охолодженні скла кристалізується. Винахід авантуринового скла приписується династії Міотті, яка довгі роки зберігала таємницю його виготовлення.

Мозаїчне скло. Спосіб виготовлення цього скла чудовий. Беруться різнокольорові скляні нитки і спаюють у вузький циліндричний прут, поперечний розріз якого має вигляд зірочки, розетки або будь-якої симетричної фігури. Потім цей скляний прут розрізається на множину дисків, які вводяться в скляну масу. Вироби, вироблені з мозаїчного скла, є строкатим полем, зітканим із зірочок, розеток тощо.

Деякі муранські вироби прикрашені візерунком, який називається кракелаж. Візерунок виходив так: предмет, що видується, всередині якого підтримувалася висока температура, опускався в холодну воду. Внаслідок цього зовнішній шар скла покривається незліченними тріщинами, які, проте, не проникають у товщу скла. Тріщини залишаються на поверхні скла, прикрашаючи своєрідним візерунком.

Процес виготовлення ваз у техніці «пулегозо» заснована на ефект утворення бульбашок повітря всередині скла, які утворюються при зануренні розпеченого скла у воду і негайного повернення його в піч для надання щільності речовині. Вази видуваються та обробляються вручну.

Гравіроване скло було відоме вже на початку XVI ст. Спочатку венеціанці гравірували скло алмазом механічним способом. Пізніше було винайдено хімічний спосіб гравіювання.

Намисто. Виробництво намиста було відомою і чи не найприбутковішою галуззю венеціанської скляної промисловості. Намиста були відомі під назвою conterie. У широкому значенні під терміном conterie мають на увазі не тільки намисто, а й бісер, скляні гудзики, штучні перли, підроблені стрази та інші дрібні предмети зі скла. Сама назва пояснюється тим, що цей штучний товар дуже легко і зручно рахувати (contare – італійською – рахувати).

Першою науковою працею по склоробству вважається книга ченця Антоніо Нері, що вийшла в 1612 р. у Флоренції, в якій були дані вказівки про використання оксидів свинцю, бору і миш'яку для освітлення скла, наведені склади кольорового скла. У другій половині XVII ст. німецький алхімік Кункель опублікував твір «Експериментальне мистецтво склоробства». Він знайшов спосіб отримання золотого рубіна.

У 1615 р. в Англії для нагрівання склоплавильних печей почали застосовувати вугілля. Таким чином, підвищилася температура в печі.

На початку XVII ст. у Франції був запропонований спосіб відливання дзеркального скла на мідних плитах з наступною прокаткою. Приблизно в той же час було відкрито метод травлення скла сумішшю плавикового шпату та сірчаної кислоти, освоєно виробництво шибки та оптичного скла.

На Русі скло зустрічалося у вигляді намиста ще в XIII ст., але своїх заводів тоді не було. Перший російський завод було збудовано лише 1634 р. шведом Єлисеєм Коетой. Завод виробляв їдальню і аптекарську посуд, першими майстрами там були німці, які дуже вплинули в розвитку російської скляної промисловості.

У 1668 році було розпочато будівництво казенного заводу в селі Ізмайлове під Москвою, який частково працював уже і на експорт. Так, у Персію вивозили посуд «ізмайлівської справи» – до 2000 глечиків, графинів та мухоловок щорічно.

Значно швидше йшло будівництво скляних заводів у XVIII ст. Особливо багато в цьому відношенні зробив Петро I, який сприяв розвитку склоробства, знищив мита на скляні вироби, виписував німецьких майстрів, посилав росіян вчитися за кордон. Після повернення із закордонної поїздки він збудував казенний завод поблизу Москви, на Воробйових горах, який передбачали зробити зразковим скляним заводом і одночасно школою для підготовки скляних майстрів.

У 1720 р. було видано Указ «Про заснування дзеркальних заводів у Києві». За царювання Єлизавети Петрівни (1741–1761 рр.) біля Москви існувало вже шість скляних заводів.

У 1752 року було дано «дозволення професору М. У. Ломоносову завести фабрику для оброблення різнокольорового скла, бісеру, стекляруса та інших галантерейних речей з привілеєм на 30 років». Серед продукції, що вироблялася на заводі, було скло для мозаїчних робіт («мусія»), з якого М. В. Ломоносов створив ряд картин, у тому числі знамениту «Полтавську битву». Після смерті Ломоносова завод перейшов до його вдови і 1798 р. закрився.

У 1760 р. московський купець Мальцов отримав дозвіл влаштувати скляний завод для вироблення кришталевого та скляного посуду, а також дзеркального, каретного та шибки. Цей завод став родоначальником відомих згодом Мальцівських заводів.

Аж до середини ХІХ ст. скло варили у тиглях. У 30-х роках ХІХ ст. у Росії з'явилися перші ванні печі для промислового виробництва скла.

У 1856 р. Фрідріх Сіменс винайшов регенеративну скловарну піч. У ній відпрацьовані гази підігрівають камери попереднього нагріву, фанеровані вогнетривкими матеріалами. Як тільки ці камери досить розжаряться, в них подають горючі гази і необхідне їх згоряння повітря. Гази, що виникають при горінні, рівномірно перемішують розплавлене скло, інакше перемішати тисячу тонн в'язкого розплаву було б далеко не просто. Температура регенеративної печі досягає 1600 °C. Пізніше такий принцип був застосований для плавки сталі.

Сучасна скловарна піч – це піч безперервної дії. З одного боку в неї подаються вихідні речовини, які завдяки легкому нахилу пода рухаються, поступово перетворюючись на розплавлене скло, до протилежної сторони (відстань між стінками печі близько 50 м). Там точно відміряна порція готового скла надходить на валки, що охолоджуються. На всю довжину стометрової ділянки охолодження тягнеться скляна стрічка завширшки кілька метрів. Наприкінці цієї ділянки машини ріжуть її на аркуші потрібного формату та розміру для дзеркал чи шибки.

Наступним значним етапом у розвитку виробництва листового скла був метод машинної витяжки скла, який розробив Еміль Фурко у 1902 році. При цьому способі скло витягається із скловарної печі назовні через прокатні вальці у вигляді безперервної стрічки і надходить у шахту охолодження, у верхній частині якої ріжеться на окремі листи. Машинний спосіб виробництва скла був удосконалений надалі у першій половині XX ст. З сучасних способів слід виділити так званий метод Ліббея-Оуенса і Піттсбурзький метод.

Найостаннішим етапом у виробництві скла був запатентований у 1959 році розроблений англійським винахідником Пілкінгтоном флоат-метод. При цьому процесі, який можна прирівняти до відкриттів, скло надходить із печі плавлення у горизонтальній площині у вигляді плоскої стрічки через ванну з розплавленим оловом на подальше охолодження та відпал. Величезною перевагою флоат-методу, в порівнянні з усіма попередніми методами, є, крім іншого, більш висока продуктивність, стабільна товщина і бездефектність скла, а також якість поверхні.

Серед твердих речовин неорганічного походження (камінь, метал) скло посідає особливе місце. Окремі властивості скла зближують його із рідиною. У ньому не знайти кристалів. Не існує в ньому і різкого переходу при певній температурі від рідкого стану до твердого (або назад). Розплавлене скло (скломаса) у великому інтервалі температур залишається твердим. Якщо прийняти в'язкість води за 1, то в'язкість розплавленого скла при 1400 ° C становить 13 500. Якщо охолодити скло до 1000 ° C, воно стане тягучим і в 2 млн разів більш в'язким, ніж вода. (Наприклад, навантажена скляна трубка або лист з часом прогинаються.) При ще нижчій температурі скло перетворюється на рідину з нескінченно високою в'язкістю.

Головна складова стекол - діоксид кремнію SiO 2 або кремнезем. У найчистішому вигляді він представлений у природі білим кварцовим піском. Діоксид кремнію кристалізується при переході від розплаву до твердого стану порівняно поступово. Кварцовий розплав можна охолодити нижче за його температуру затвердіння, і він при цьому не стане твердим. Існують інші рідини та розчини, які також можна переохолодити. Але тільки кварц піддається переохолодженню настільки, що втрачає здатність до утворення кристалів. Діоксид кремнію залишається тоді «вільним від кристалів», тобто «рідкоподібним».

Переробляти чистий кварц було б надто дорого, насамперед через його порівняно високу температуру плавлення. Тому технічні скла містять лише від 50 до 80% діоксиду кремнію. Для зниження точки плавлення до складу такого скла вводяться добавки оксиду натрію, глинозему та вапна. Одержання певних властивостей досягають добавками деяких хімічних речовин.

Знамените свинцеве скло, яке ретельно шліфується при виготовленні чаш або ваз, зобов'язане своїм блиском присутності в ньому близько 18% свинцю.

Скло для дзеркал містить переважно дешеві компоненти, що знижують температуру плавлення. У великих ваннах (як їх називають скловари), що містять більше 1000 т скла, спочатку розплавляють легкоплавкі речовини. Розплавлена ​​сода та інші хімічні речовини розчиняють кварц (як вода кухонну сіль). Таким простим засобом вдається перевести діоксид кремнію в рідкий стан при температурі близько 1000 ° C (хоча в чистому вигляді він починає плавитися при набагато вищих температурах). На велику досаду скловарів, зі скломаси виділяються гази. При 1000 °C розплав ще занадто в'язаний для вільного виходу газових бульбашок. Для дегазації слід довести до температури 1400–1600 °C.

Відкриття особливої ​​природи скла прийшло лише у XX ст., коли вчені в усьому світі почали проводити великомасштабні дослідження атомарної та молекулярної структури різних речовин у вигляді рентгенівських променів.

Нині випускають велику кількість видів скла. За призначенням розрізняють: будівельне скло (віконне, візерунчасте, скляні блоки), тарне скло, технічне скло (кварцове, світлотехнічне, скловолокно), сортове скло та ін.

Вироби зі скла можуть люмінескувати під впливом різних видів випромінювання, пропускати або поглинати ультрафіолетове випромінювання.

Як ви ще не читали? Ну, це дарма.

До категорії: Скляні матеріали

Короткий нарис історії скла у Росії

При розгляді можливості використання скла у будівництві та способів його виготовлення необхідно хоча б коротко познайомитися з історією скла та застосуванням його у спорудах колишніх епох.

Скло є одним з матеріалів, що застосовуються з найдавніших часів: чисте скло у вигляді відлитого амулету кольору насиченої блакиті зустрічається приблизно за 7000 років до нашої ери.

Прозоре скло з'явилося значно пізніше та зустрічалося порівняно рідко. Скло йшло переважно виготовлення різноманітних прикрас; Проблема виготовлення та обробки прозорого скла призвела до того, що вартість виробів з такого скла мало відрізнялася від вартості дорогоцінного каміння. Для виготовлення порожнистих судин і невеликих ваз скло почало застосовувати пізніше. Спосіб виробництва цих цінних предметів передавався з покоління до покоління.

Винахід склодувної трубки відноситься до великих відкриттів людства. Це відкриття перетворило скло з предмета розкоші на предмет широкого споживання та дозволило створювати безліч різних скляних виробів.

Склодувна трубка являла собою порожнисту залізну трубку, з одного боку головкою в процесі видування того гаї іншого виробу робітник занурював в розплавлену масу скла головку трубки, на яку прилипало кілька розплавленого скла, що володіє високою в'язкістю. Вдуванням через мундштук повітря утворювалася скляна колба, яка поступово шляхом струшування і обертання, а також за допомогою простих інструментів і підігріву маси скла, що остигає, перетворювалася на порожнисту посудину майже строго симетричної форми. Цим способом, який застосовувався протягом багатьох століть, виготовлялися витончені скляні вироби.

Мал. 1. Розписане скло у церкві Покрови Богородиці

До останнього часу панувало переконання, що зародження скляного виробництва на Русі відноситься до XVII ст. Проте вироблені Академією наук СРСР дослідження розвитку ремесел у Стародавній Русі показали, що скляні вироби, виявлені курганах X-XII ст., були привезеними (як передбачали раніше), а виготовлялися дома1. Це підтверджують результати розкопок у Києві, які довели, що в Київській Русі були склоробні майстерні.

Скляні браслети та персні є поширеними знахідками у давньоруських містах. Тисячі уламків браслетів та персні, що знаходяться під час розкопок, - свідчення масового їх виготовлення. Є підстави припускати, що це скляні вироби з'явилися торік у X в. Браслети виготовлялися зі скляних джгутів, складених кільцем у гарячому стані та зварених у місці скріплення кінців. При розкопках міст (особливо південних) у шарах, що належать до XI-XIII ст., були йайдени скляні келихи стандартної форми, що також підтверджує правильність припущення про їх масове виготовлення. Ці келихи були виготовлені дмухом.

До останнього часу скляні намисто, що виявляються під час розкопок курганів у великій кількості, вважалися доказом широких зовнішньоторговельних зв'язків давньої Русі, тому що техніка виготовлення намиста не була тут, нібито, відома. Однак це припущення необгрунтоване, оскільки техніка виготовлення скляних намист не складніше, ніж техніка виготовлення перстнів та браслетів.

Виробництво скляних виробів слід вважати міським ремеслом, яке набуло поширення в деяких містах Русі. Широке розвиток скляного виробництва, у давньої Русі спиралося на наявні місцеві багаті запаси сировини, необхідного виготовлення скляних виробів різних сортів і кольору. Складові матеріали у вигляді тонкого річкового піску, поташу (із попелу рослин), кухонної солі і вапна були на Русі в необмеженій кількості.

Забарвлення скла проводилося за допомогою окису міді (зелений колір), окису міді з добавкою глини (синювато-зелений колір), сірки та вугілля (жовтий колір), окису заліза (димчасто-жовтий колір) та окису марганцю (фіолетовий колір). Зазначеними кольорами майже повністю вичерпувалась кольорова гама російських скляних виробів X-XIII ст.

Мал. 2. Портрет Петра I

Мал. 3. Картина «Полтавська битва»

Дані про застосування скла у XIV ст. є в літописі про Мамаєве побоїще, де сказано, що коли Дмитро Донський вирушив у похід проти Мамая, дружина його Євдокія плакала «під шибкою». Про це ж свідчить і наказ Івана IV (XVI ст.), який велів купити в Новгороді «скля закінчених різних кольорів, скільки можна, та й скла дослали до нас до Москви».

Прекрасно виконані мозаїки в архітектурних пам'ятках ХІ ст. (У Києві) є доказом застосування кольорового непрозорого скла (у вигляді смальти) як декоративний засіб.

Перший скляний завод у Росії було споруджено в 1635 р. у пустищі Духанино Дмитровського повіту блив Москви. Пізніше, в 1669 р., коштом скарбниці у селі Ізмайлове було збудовано інший завод. Особливо великий розвиток виробництво скла отримало в епоху Петра I (початок XVIII ст.), що створив на Воробйових горах в Москві зразковий завод-школу. Найбільший художній інтерес становлять шибки у вітринах російських церков XVI і XVII ст., розписані вогнетривкими, незмивними прозорими фарбами. На рис. 1 наведено фрагмент вікна (XVII ст.) з розписаним склом у церкві Покрови Богородиці в селі Покровському у Філях. Розміри скла у вікнах 13,5X9 см вставлені вони в металеву палітурку з дрібними отворами для скла.

Мал. 5. Фрагмент картини "Полтавська битва"

Величезна роль розвитку виробництва скла у Росії належить великому російському вченому М. У. Ломоносову. Тривалі теоретичні та експериментальні роботи М. В. Ломоносова на спеціально спорудженому дослідному Усть-Рудницькому заводі, що виробляв мозаїчну смальту, бісер, стеклярус, а також різні вироби з кольорового скла, поряд з гарячою пропагандою М. В. Ломоносова про велике значення скла економіки та культури країни, сприяли підняттю вітчизняного виробництва скла на високий рівень. М. В. Ломоносов з властивою йому геніальністю поставив собі завдання величезного наукового значення: «відшукати склади для стекол і дати відповідну теорію кольорів, бо вона у фізиці ще досить недостатня, і навіть у цілях вправи у згаданих хімічних працях й у Академії мистецтв, щоб у ній завести між іншими мальовничими мистецтвами та мозаїчне мистецтво, яким один Рим славився».

Мал. 6. Кришталева ваза на честь взяття Казані

Слід зазначити, що М. У. Ломоносов добре впорався із цими завданнями. Завод, отримавши в 1760 р. замовлення мозаїчні картини і портрети, під керівництвом і безпосередньої участі М. У. Ломоносова створив ряд портретів з мозаїки. Особливої ​​уваги заслуговує портрет Петра I (1854 р.) розміром 89X69 см, що зберігається нині у відділі російської культури Державного Ермітажу (рис. 2). Через кілька років М. В. Ломоносов закінчив відому мозаїку на тему про Полтавську баталію, над якою він працював два з лишком роки. Розмір цієї мозаїки 4,81 X 6,44 м (рис. 3 та 4).

Мал. 7. Ваза та чарка з кольорового непрозорого скла

Пройшовши курс ломоносівської науки про скло, його учні стали найбільшими майстрами. Наприклад, Петро Дружинін в 1753 р. організував виробництво кольорових кришталів, які швидко завоювали світову славу, а Матвій Васильєв і Юхим Мельников прославили себе роботами по-мозаїчному справі.

З ім'ям М. В. Ломоносова пов'язаний і розроблений вперше в Росії метод гарячого пресування скла. Серед «мозаїчних проб», що дійшли до нас, Ломоносова вдалося виявити чотиригранні бруски, виготовлені на верстаті великого російського вченого. Дослідження цих брусків показало, що М. В. Ломоносов вперше в історії склоробства застосував метод гарячого пресування скла, пріоритет якого досі приписувався західним ученим

Дуже цікаву та патріотичну оцінку стану скляного виробництва в Росії на початку XVIII ст. пропонує російський економіст Іван Тихонов-Посошков (пом. в 1726 р.), який писав: «А як у нас на Русі знаходяться речі, як скляний посуд, дзеркала, окуляри, шибки то всім тим треба керуватися нам своїм, а в іноземців ніяких тих речей і на півціни не купувати».

Є всі дані вважати, що у цей період Росія експортувала деякі види скляних виробів зарубіжних країн. У 1744 р. російський уряд вирішив організувати виробництво порцеляни, яке трималося в суворому секреті зарубіжними фахівцями. Ця важка задача була доручена співученику М. В. Ломоносова з духовної академії Д. І. Виноградова. Багаторічні досліди Д. І. Виноградова з випробування різних глин, а також допомога М. В. Ломоносова принесли довгоочікувані плоди: Д. І. Виноградов дав своїй країні один із найкращих у світі фарфорів.

У другій половині XVIII ст. були збудовані великі заводи Бахметьєва (нині завод «Червоний гігант» у Пензенській області) та заводи Мальцевих (нині Гусь-Хрустальний у Володимирській області). Ці заводи досягли високої майстерності та прославилися випуском кришталевих виробів виняткової краси, а також «золотого рубіна» – скла з домішкою золота для фарбування. Деякі зразки скляних виробів, які виготовляли Бахметьєвські заводи, наведено на рис. 5, а б.

Широке розвиток скляного виробництва, у Росії у XVIII в. дозволило значно розширити сферу застосування скла та скляних виробів. Скло у вигляді прекрасних за якістю дзеркал, пілястр, люстр, торшерів, бра, жирандолів та ін. знайшло різноманітне та вдале застосування у палацах Петербурга та його околиць. Тоді ж з'явилися меблі, що виготовляються спочатку з окремими елементами зі скла, а пізніше повністю зі скла (табуретки та стіл у палаці м. Пушкіна).

Роботи М. В. Ломоносова та його учня Матвія Васильєва в області мозаїки були досліджені Академією мистецтв. При цьому з незаперечною переконливістю було виявлено довговічність кольорової скляної мозаїки, що мало велике значення при влаштуванні внутрішнього оздоблення Ісаакіївського собору в Петербурзі. Великий розмах роботи (площа всієї застосованої для Ісаакіївського собору мозаїки становить близько 593 м2) зажадав організації спеціальної мозаїчної майстерні при Академії мистецтв. Російські художники-мозаїчники Алексєєв, Барухін, Хмелевський, Лебедєв та ін. створили високохудожні твори, які здобули собі заслужену славу.

Мал. 8. Вітраж із цільного скла

Швидкий розвиток у Росії капіталізму у другій половині ХІХ ст. призвело до того, що вже 1879 р. у країні налічувалося 173 скляні заводи. На межі ХІХ і ХХ ст. з появою вдосконалених та високопродуктивних склоформуючих машин-автоматів, що виробляють дешеве листове скло, виробництво скла вступає на шлях індустріального розвитку. Це дозволило широко застосувати в архітектурі на той час скляні вітражі, у малюнках яких відобразилися риси, типові занепадного стилю модерн, що панує тоді у архітектурі (рис. 7). До цього часу відноситься застосування і скляних підлог, зразки яких показано на рис. 8.

Удосконалення заводського обладнання дозволило випускати нові види скляних виробів: скло з високою механічною міцністю, скло, що не б'ється, сигнальні лінзи для автоблокування, колби для радіоламп, жаростійкий посуд та ін.

Однак завдання масового випуску нових видів скляних виробів не могло бути вирішено повністю без широкого впровадження у скляну промисловість механізації технологічного процесу. Це виявилося можливим лише після Великої Жовтневої соціалістичної революції. Створення нових механізованих за останнім словом техніки заводів (Дагестанський, Костянтинівський, ім. Дзержинського та ін.), а також реконструкція більшої частини великих існуючих підприємств забезпечили значне зростання скляного виробництва та розширили асортимент продукції відповідно до вимог індустріалізації будівництва. Сталінські п'ятирічки переозброїли стекольнукг промисловість і перетворили її з відсталої на передову галузь, народного господарства. Досить сказати, що СРСР займає за кількістю виробленої скляної продукції одне з перших місць у світі, а за виробництвом шибки перевершує США.

Мал. 9. Вертикальний спосіб витягування стрічки зі скла зліва – схема установки; справа - загальний вид установки у процесі

Мал. 10. Виготовлення прокатного скла на машині безперервної дії

Радянські вчені, новатори виробництва, стаханівці внесли багато нового та самобутнього у виробництво скла, сприяючи тим самим успішному розвитку цієї важливої ​​галузі народного господарства. Удосконалення конструкції склодувного приладу, що дозволяє в багатьох випадках механізувати процес видування скляних виробів, винахід машини для вироблення скляних трубок (дротів), виготовлення скляного волокна і тканин, винахід піноскла - все це характеризує великі досягнення широко поставленої в СРСР науково-дослідної скло.

Майже повсюдна наявність сировинних ресурсів (піску, вапняків, доломіту та природних сірчанокислих солей натрію), місцевих видів палива (торф, дрова), а також порівняно незначна енергопотреба скляного виробництва створюють всі умови для подальшого розвитку цієї галузі промисловості і, зокрема, до розширення асортименту архітектурно-будівельного скла.

Вироби скла, що застосовуються в даний час в будівництві, виготовляються шляхом вертикального витягування (через формуючу щілину-«човник» в шамотному поплавці) безперервної скляної стрічки з басейну, наповненого розплавленою скломасою (рис. 9). У 1948 р. радянськими вченими було розроблено новий спосіб витягування стрічки скла з вільної поверхні розплавленої скломаси. Таким способом виготовляється звичайне шибка, що широко застосовується в сучасному будівництві промислових, житлових і громадських будівель.

Крім того, скло виготовляється шляхом лиття та прокатки (рис. 10) на ливарних столах або на роликовому конвеєрі. Скло, що одержується таким чином, в залежності від характеру обробки поверхні ділиться на ряд сортів, класифікація яких наведена далі.

Історія застосування скла у будівництві порівняно молода і бере свій відлік з кінця 19 століття, незважаючи на те, що скло, як конструкційний матеріал, відоме людству з найдавніших часів.

Найдавніші зразки скляних виробів виявлено у Єгипті. Йдеться зеленої глазурі, вік якої оцінюється приблизно 12 тис. років; з неї був виготовлений (приблизно в 7000 р. до н. е.) блакитний амулет - найдавніше зі знайдених досі шибок.

В Ашмолейському музеї в Оксфорді знаходяться чорна скляна намистина і шматочок фаянсу бірюзового кольору часів першої династії єгипетських фараонів, що правила в 4000 до н. е. Передбачають також, що скло почали виготовляти не єгиптяни, а ассірійці, які експортували свої вироби до Єгипту. Однак знахідки скла в Ассирії, поблизу Тель Асмера, розташованого на північний захід від Багдада, відносяться до 2700-2600 років. до зв. е.; отже, вони значно молодші за єгипетські.

Посудини з глини та порцеляни з кольоровою скломозаїкою періоду з 1766 по 1122 р. до н. е. виявлено у Китаї. Проте, Китаєм не обмежується розвиток виробництва скла Далекому Сході - вироби зі скла, вік яких належить до 2000 р. до зв. е.., знайдені в Індії, Кореї та Японії.

Приблизно близько 250 років до зв. е. відбулося відкриття першого скляного заводу в Олександрії. А приблизно на рубежі нової ери була винайдена склодувна трубка. У літописних джерелах у зв'язку з цим згадується місто Сідон у 50 році до нашої ери. Через деякий час з готового скла, використовуючи метод видування, навчилися робити довгі скляні циліндри, які "розкривали" і випрямляли, отримуючи плоский лист. Цей спосіб використовували до 1900-х років для виготовлення художнього скла.

Римляни познайомилися із виробництвом скла завдяки завоюванню Єгипту. До часів Римської імперії відносяться і найдавніші письмові згадки про скло. Вони належать Плінію Молодшому (77 р. н. е.), який в одній зі своїх книг описує скло та його виробництво.

З Риму склоробство стало поширюватися до Галії, Британії та Німеччини. Наприкінці I століття зв. е. скло вже вироблялося в Кельні та Трірі. З розпадом Римської імперії занепадає і мистецтво виготовлення скла.

У XIII ст. на острові Мурано, біля Венеції, знову розквітає скляна промисловість. Наприкінці середньовіччя виробництво скла широко розвивається у Німеччині. У 1688 р. француз Лука де Негу винайшов спосіб виготовлення та шліфування великого дзеркального скла. До цього часу слід відносити і поява перших шибок, що були на той час великою рідкістю.

Масове виробництво скла стало можливим лише наприкінці 19 століття завдяки винаходу печі Сіменса-Мартіна та заводському виробництву соди. У ХІХ ст. з'явилися перші машини-автомати виготовлення виробів із порожнього скла. І лише у XX ст. були розроблені різні способи витягування нескінченної стрічки скла: методи машинної витяжки скла Ліббі-Оуенса, Фурко, Піттсбурга. Цей метод знаходить застосування до нашого часу.

Найостаннішим етапом у виробництві листового скла був так званий флоат-метод, розроблений та запатентований у 1959 році англійським винахідником Аластером Пілкінгтоном.