Jak zrobić to ze szkła. Jak i z czego wykonane jest szkło i wyroby szklane

Czego w dzisiejszych czasach nie da się zrobić własnymi rękami? Niezależnie od tego, czy jest to zwykłe rzemiosło, element garderoby, meble itp. Jak zrobić szkło w domu? — Wyglądałoby to jak topienie szkła, to nierealne. W współczesny świat nic nie jest niemożliwe. Najważniejsze w tej sprawie jest pragnienie. W tym artykule znajdziesz szczegółowe informacje Algorytm krok po kroku bardzo zabawne i interesująca aktywność jak powstaje szkło.

Co wiadomo o produkcji szkła?

Z historii wiadomo, że wytwarzanie szkła jest procesem bardzo starym. Jak to się robi? Ramy czasowe sięgają w przybliżeniu okresu przed 2500 rokiem p.n.e. Wcześniej tak rzadkie i cenne zajęcie zostało obecnie zastąpione powszechną produkcją tego materiału.

Wyroby szklane można spotkać wszędzie. Wykorzystywane są jako pojemniki, elementy gospodarstwa domowego i dekoracyjne, izolatory, włókna wzmacniające i inne. Okulary różnią się jedynie materiałem użytym do produkcji. Ale sam proces jest prawie taki sam.

Podstawowe materiały, które będziesz potrzebować:

1. głównym pierwiastkiem jest piasek kwarcowy (dwutlenek krzemu);
2. węglan sodu lub soda;
3. tlenek wapnia, znany również jako wapno;
4. piec do topienia szkła;
5. inne sole i tlenki, które można dodatkowo zastosować indywidualnie (tlenki glinu, żelaza, magnezu, ołowiu i soli wapnia lub sodu);
6. odzież ochronna;
7. grill;
8. węgiel drzewny;
9. formy i inne elementy do nadawania kształtu;
10. tygiel ognioodporny.

Metody wytwarzania szkła za pomocą pieca

Pierwszym sposobem lutowania szkła w domu jest użycie kuchenki.

Zakup piasku kwarcowego:

• Materiał ten stanowi podstawę do produkcji szkła. Szkło, które nie zawiera zanieczyszczeń żelaznych, ma swoje zalety – jest lekkie. Tego samego nie można powiedzieć o szkle, w którym jest obecny. Będzie pachnieć zielenią.
• Ważne jest, aby przed rozpoczęciem pracy założyć maseczkę. Piasek kwarcowy jest drobnoziarnisty i łatwo przedostaje się do jamy nosowej i dalej do płuc. To z kolei podrażni gardło.
• Piasek kwarcowy można łatwo kupić w specjalistycznym sklepie internetowym. Jego koszt jest niski.

Ważny! Koszt przybliżonej ilości, która będzie potrzebna, wyniesie około 20 USD. e. W przyszłości będzie można kupić aż do tony, której przybliżony koszt wyniesie 100 USD. e. Dzieje się tak, jeśli planujesz pracować na skalę przemysłową.

• Zdarza się, że znalezienie piasku wysokiej jakości nie jest takie proste, a zawiera więcej zanieczyszczeń. Nie denerwuj się. W tym przypadku na ratunek przyjdzie dwutlenek manganu. Należy go dodawać w małych ilościach. Jeśli Twoim pomysłem jest szkło z zielonkawym odcieniem, nie musisz w ogóle nic robić. Zostaw wszystko tak jak jest.

Dodatek węglanu i tlenku wapnia:

• W tym przypadku węglan obniża temperaturę produkcji szkieł przemysłowych. Jednocześnie powoduje korozję szkła przy udziale wody. Aby tego uniknąć, należy dodatkowo wprowadzić do szkła wapno lub tlenek wapnia.
• Aby uzyskać odporność szkła, stosuje się tlenki magnezu lub glinu. Z reguły wtrącenia te nie zajmują dużego procentu składu szkła. Liczba ta wynosi około 26–30 procent.

Dodawanie innych pierwiastków chemicznych:

• Ta metoda wytwarzania szkła dekoracyjnego w domu wymaga użycia tlenku ołowiu. Nadaje połysk kryształowi, jego niską twardość, ułatwia cięcie i nadaje mu niską temperaturę tworzenia się stopu.
• Tlenek lantanu można znaleźć w soczewkach okularów. Ma właściwości refrakcyjne.
• Jeśli chodzi o kryształ ołowiowy, może on zawierać do 33 procent tlenku ołowiu.

Ważny! Im więcej ołowiu, tym większa zręczność jest wymagana do kształtowania stopionego szkła. Na tej podstawie wielu dmuchaczy szkła woli mniejszą ilość.

• Zanieczyszczenia żelazem w szkle kwarcowym nadają mu zielony odcień. W tym przypadku dodaje się tlenek żelaza, aby zwiększyć zielonkawy odcień. Dotyczy to również tlenku miedzi.
• Za pomocą związku siarki można uzyskać barwę żółtą, bursztynową, a nawet czarną. Wszystko zależy od ilości węgla lub żelaza dodanego do wsadu szklanego.

Główne etapy produkcji szkła:

• Umieścić mieszaninę w żaroodpornym tyglu. Te ostatnie powinny być jak najbardziej odporne na temperaturę, jaka będzie panować w piekarniku. Może wahać się od 1500 do 2500 stopni. To zależy od dodatków.

Ważny! Tygiel ma także jeden ważny wymóg – musi być taki, aby można go było łatwo zamocować za pomocą metalowych szczypiec.

• Rozpuścić mieszaninę do płynnej konsystencji. W przypadku przemysłowego szkła krzemianowego można to zrobić w piecu ogrzewanym gazem.

Ważny! Istnieją również piece elektryczne, muflowe i garnkowe. Mogą być wykonane ze specjalnego szkła. Należy pamiętać, że kwarc i piasek, które nie zawierają dodatkowych zanieczyszczeń, przechodzą w stan szklisty, gdy temperatura piekarnika wynosi 2500 stopni Celsjusza. Jeśli do zawartości dodasz węglan sodu, jest to zwykła soda, temperatura spadnie do 1500 stopni.

• Uważnie monitoruj konsystencję szkła. Ważne jest, aby w odpowiednim czasie usunąć z niego wszystkie bąbelki. Można to osiągnąć poprzez regularne mieszanie, aż konsystencja będzie jednolita. Konieczne jest również dodanie jednego z pierwiastków - chlorku sodu, siarczanu sodu lub tlenku antymonu.
• Uformuj szkło. Aby to zrobić, użyj jednej z poniższych metod.
• Najprościej jest wlać stopione szkło do formy i poczekać, aż ostygnie. Za pomocą tej metody powstaje wiele soczewek optycznych. Wcześniej tę metodę stosowali Egipcjanie.
• Umieść gotowe stopione szkło w kąpieli zawierającej stopioną cynę. Ten ostatni pełni rolę podłoża. Następnie należy go przedmuchać sprężonym azotem, aby nadać mu odpowiedni kształt lub wypolerować. Innym sposobem jest montaż na końcu pustej rury wymagana ilość szkło i obracając rurę, zdmuchnij ją.

Ważny! Szkło wykonane tą metodą nazywa się szkłem float. To właśnie produkują od początku lat pięćdziesiątych.

• Pozostaw szklankę do ostygnięcia. Ważne jest, aby umieścić go w miejscu, w którym nie ulegnie zniszczeniu, nie zostanie zepsuty przez wodę, kurz czy np. liście. Należy pamiętać, że w przypadku kontaktu z zimnymi przedmiotami pęknie.
• Ostatnim etapem tej metody wytwarzania szkła w domu będzie wyżarzanie szkła. Ta metoda obróbki cieplnej zwiększy wytrzymałość materiału. Podczas jego stosowania zostaną usunięte wszystkie punktowe źródła naprężeń, które mogą wystąpić podczas procesu chłodzenia szkła.

Ważny! Po zakończeniu tych prac na szkło można nałożyć dodatkowe powłoki zwiększające trwałość i wytrzymałość. Może być również laminowany.

1. Szkło niehartowane ma mniejszą wytrzymałość.
2. Jeśli chodzi o temperaturę prac wykończeniowych, zależy ona od dokładnego składu szkła - od 400 do 550 stopni Celsjusza.
3. Szybkość chłodzenia szkła zależy od jego wielkości. Duże przedmioty szklane należy chłodzić powoli. Z mniejszymi wszystko toczy się szybciej.

Sposób wytwarzania szkła za pomocą palarni

Drugim sposobem wytwarzania szkła w domu jest użycie pieca na węgiel drzewny. Przyjrzyjmy się wszystkiemu krok po kroku także w tym przypadku.

Sprzęt do pracy

Najpierw musisz zrobić piec. Grill grillowy doskonale się do tego nadaje. Ważne, żeby był ogrzewany węglem drzewnym. W tym przypadku ciepło wytwarzane przez węgiel podczas spalania jest wykorzystywane do stopienia piasku kwarcowego w szkło. Ponownie koszt tego materiału nie jest zbyt wysoki. Są powszechnie dostępne.

Ważny! Korzystanie z grilla standardowy rozmiar. Byłoby lepiej, gdyby miał formę kopuły. Główne cechy, które musi posiadać, to obecność grubych ścian i dobra wytrzymałość. Jeśli grill ma otwór wentylacyjny, zwykle na dole, należy go otworzyć.

Metoda ta może jednak napotykać pewne drobne przeszkody. Nawet jeśli temperatury są bardzo wysokie, nie zawsze można je łatwo stopić. Aby to zrobić, przed rozpoczęciem procesu należy dodać do piasku wapno, boraks lub sodę oczyszczoną. Ilość dodatków nie powinna przekraczać ⅓-¼ objętości piasku.

Ważny! Pamiętaj, że te dodatki znacznie obniżają temperaturę topnienia piasku.

Formatowanie szkła

Aby wydmuchać szkło, przygotuj długą, pustą metalową rurkę. Aby wylać szkło, potrzebujesz formy. Powinno być gęste i nie roztapiać się od gorącej szklanki. Użyj na przykład grafitu.

Ważny! Podczas używania tę metodę Trzeba pamiętać, że grill nagrzewa się znacznie mocniej niż jego normalne ogrzewanie. Możliwe jest, że sam grill się stopi. Dlatego przy wytwarzaniu szkła tą metodą należy wykonywać wszystkie czynności ostrożnie i odpowiedzialnie. Zaniedbanie może skutkować poważnymi obrażeniami lub nawet śmiercią.

Środki bezpieczeństwa:

1. Umieść dużą ilość piasku i gaśnicę w pobliżu miejsca pracy.
2. Wszystkie prace należy wykonywać na świeżym powietrzu.
3. Podłoga powinna być na przykład betonowa.
4. Podczas gotowania na szkle trzymaj się z daleka od grilla, aby chronić siebie i swoje ubrania przed wysokimi temperaturami.
5. Nie zapomnij o założeniu odzieży ochronnej. Obejmuje to odzież ognioodporną, rękawice kuchenne, fartuch o dużej wytrzymałości na ubraniu i zawsze maskę spawalniczą.
6. Również w tę metodę będziesz potrzebować odkurzacza. Będzie pełnić funkcję dmuchawy do węgla. Ustawiamy go w następujący sposób: ustawiamy ciało w wystarczającej odległości. Mocujemy wąż do otworu wentylacyjnego, który znajduje się poniżej. Może wymagać wygięcia, aby uzyskać pożądany kształt. Można go przymocować do jednej z nóg grilla. Wąż musi być mocno zamocowany i nie może się poruszać.

Ważny! Jeśli dzieje się odwrotnie, w żadnym wypadku nie zbliżaj się do niego, ponieważ jest bardzo gorąco. Następnie należy wyłączyć odkurzacz i sprawdzić położenie węża. Należy go wycelować dokładnie w otwór wentylacyjny.

Procedura operacyjna:

• Ułożyć na wewnętrznej powierzchni grilla węgiel drzewny. Trzeba włożyć dwa, a nawet trzy razy więcej niż do pieczenia mięsa. Dobrze, jeśli jest wypełniony niemal po brzegi.

Ważny! Użyj węgla drzewnego z twardego drewna. Spala się szybciej i lepiej niż brykiet.

• Na środku miski umieść żeliwny pojemnik lub tygiel z piaskiem.
• Dokładnie sprawdź opakowanie używanego węgla drzewnego. Oświetl go w odpowiedni sposób. Jest węgiel, który zapala się bezpośrednio i jest materiał, do którego wykorzystuje się płyn do zapalniczek. Poczekaj, aż płomień równomiernie się rozprzestrzeni.
• Poczekaj, aż węgiel będzie gotowy do dalszej pracy. Gotowość węgli można określić na podstawie koloru. Będą pomarańczowe.
• Kolejnym krokiem jest włączenie odkurzacza. Jest to konieczne, aby zapewnić przedmuch węgla.

Ważny! Węgiel wystawiony na działanie przepływu powietrza może osiągnąć bardzo wysokie temperatury. Do około 1100 stopni Celsjusza. Należy to wziąć pod uwagę, gdy znajduje się w pobliżu pieca. Mogą pojawić się z niego wznoszące się przebłyski.

31.10.2017 19:01 1943

Szkło jest rzeczą niezbędną w naszym życiu. Można go spotkać wszędzie: w budynkach mieszkalnych, witrynach sklepowych i we wszystkich środkach transportu.

Czy zastanawialiście się kiedyś, z czego wykonane jest szkło?

Ludzie nauczyli się wytwarzać szkło w starożytnym Egipcie około 5 tysięcy lat temu, ale w przeciwieństwie do współczesnego szkła, nie było ono tak przezroczyste jak obecnie.

Głównym materiałem do produkcji szkła jest piasek kwarcowy. Dodaje się do niego wapno i sodę i podgrzewa w specjalnym piekarniku. Dzięki interakcji z sodą piasek lepiej się topi. Wapno służy do wzmocnienia powstałego materiału i nie zapada się podczas interakcji z wodą. Gdyby nie dodano wapna, szkło mogłoby po prostu rozpuścić się w kontakcie z wodą. Gdy temperatura osiągnie 1700 stopni, wszystkie trzy materiały mieszają się i stają się jedną substancją, którą zanurza się w stopionej cynie o temperaturze ponad 1000 stopni. Następnie powstały materiał umieszcza się na przenośniku, gdzie jest schładzany do 250 stopni. Tam szkło jest cięte na standardowe kawałki i dostosowywane na grubość.

Aby uzyskać kolorowe szkło, do piasku oprócz sody i wapna dodaje się związki pierwiastków chemicznych. Na przykład zielone szkło można otrzymać przez dodanie chromu, żółte przez dodanie tlenku uranu, a czerwone przez dodanie tlenku żelaza. Związek nazywa się tlenkiem pierwiastek chemiczny(na przykład metal) tlenem.

Różne formy szkła uzyskuje się poprzez rozdmuchiwanie podgrzanej masy. Jest taki zawód - dmuchacz szkła. To mistrz, który robi szkło o różnych kształtach. Dmuchacz szkła wykorzystuje w swojej pracy specjalną długą rurę.

Do jego końcówki przyczepia roztopione szkło i wydmuchuje powstałą bańkę. W tym przypadku dmuchawa szklana obraca rurkę, a bańka wpada do specjalnej drewnianej lub metalowej formy. Czasami mistrzowie tworzą swoje arcydzieła bez formy. Wydmuchaną z tuby bańkę przetwarzają za pomocą narzędzi (pęsety, nożyczki, gładziki itp.), nadając jej różne kształty.

Składniki tworzące szkło można podzielić na następujące typy:

• Osnowa
• Obowiązkowe tlenki metali alkalicznych
• Składniki nadające specjalne właściwości
• Substancje pomocnicze

W niektórych przypadkach dodaje się także stłuczkę szklaną.

Podstawą każdego szkła jest piasek kwarcowy lub dwutlenek krzemu. Ponadto do mieszanki na przyszłe szkło dopuszcza się tylko wybrany piasek oczyszczony z zanieczyszczeń żelaznych i najmniejszych zanieczyszczeń; Od tego zależy przezroczystość samego szkła.

Wymagane tlenki metali alkalicznych różnią się w zależności od rodzaju szkła. Na przykład:

• do produkcji szyb okiennych stosuje się tlenki sodu, wapnia czy glinu
• dla kryształów - tlenki potasu i ołowiu
• do laboratorium - tlenki sodu, potasu, boru
• dla optycznych - tlenki baru, aluminium, boru

Komponenty mające na celu nadanie specjalnych właściwości wybiera się w oparciu o pożądany efekt, na przykład dodaje się tlenki tytanu lub baru w celu nadania odporności na ciepło i tak dalej.

Substancje pomocnicze to głównie środki oświetlające, wybielacze i barwniki.

Przemysłowa produkcja szkła

Wszystko zaczyna się od dostarczenia do zakładu produkcyjnego wszystkich niezbędnych substancji. Głównymi składnikami, z których wykonane jest szkło, są piasek kwarcowy, dolomit, soda i wapno. Wszystkie substancje poddawane są obróbce przygotowawczej. Piasek oczyszcza się z zanieczyszczeń żelaznych, dolomit i wapno kruszy się w kruszarce. Następnie wszystkie substancje są mieszane i na tym etapie dodawane są również składniki niezbędne do nadania określonych właściwości. Cała ta mieszanina nazywa się mieszanką. Wsad jest mieszaniną całkowicie gotową do dalszej obróbki, czyli dokładnie tym, z czego robi się szkło.

Zaczyna się proces do produkcji szkła. Gotowy wsad przechodzi przenośnikiem do bunkrów, skąd ładowany jest do ładowarki, która następnie wpycha go do pieca. Ponieważ temperatura tutaj waha się od 1200 do 1600 stopni, w zależności od rodzaju przyszłego szkła, taki piec działa nieprzerwanie przez kilka lat. Ponieważ nie można po prostu wyłączyć takiego pieca, w przeciwnym razie po prostu się zawali. Aby wyłączyć taki piec, równomierne chłodzenie zajmie około tygodnia. W tej temperaturze ładunek zamienia się w stopione szkło.

Z pieca wytop szkła trafia najpierw do zbiornika z mieszadłem, a po dobrym wymieszaniu wpływa do komory mieszania. Tutaj schładza się do około 1000 stopni. Z części topiącej stopione szkło wchodzi do kąpieli flotacyjnej. Na tym etapie to się dzieje ciekawy proces. Kąpiel flotowa to kąpiel w roztopionej cynie, której temperatura wynosi około 600-700 stopni Celsjusza. Stopione szkło dosłownie unosi się na tej puszce i nieco się ochładza; dzięki tej technologii uzyskuje niemal idealną płaszczyznę.

Po kąpieli w cynie wstęga szkła wpada do wypalanego lehru o długości ponad 100 metrów, tocząc się po którym stopniowo się ochładza.

Kolejnym krokiem jest pocięcie taśmy na tafle szkła. Zastosowano tu bardzo sprytną technologię. Cięcie następuje bezpośrednio w miarę przesuwania się taśmy, co znacznie przyspiesza cały proces produkcji szkła. Pytasz, jak przeciąć wstęgę w podróży? Faktem jest, że obcinarka porusza się dokładnie z tą samą prędkością co taśma i w tym momencie ją przecina, po czym wraca do pierwotnego położenia. Otrzymujemy więc gotowe tafle szkła.

Teraz do użytku wchodzi sprzęt taki jak układarka. Jak sama nazwa wskazuje zajmuje się produkcją szklanych stosów. Tafle szkła przesuwane są za pomocą przyssawek, ponieważ szkło jest bardzo delikatne, ale waży sporo, nie da się go przenieść w żaden inny sposób. Po uformowaniu stosów są one transportowane specjalną ładowarką, a następnie szkło jest dystrybuowane do magazynów, sklepów, miejsc, w których wykonuje się z nich okna z podwójnymi szybami i tak dalej.

Swoją drogą, dlaczego szkło staje się przezroczyste? Faktem jest, że piasek kwarcowy jest całkowicie przezroczysty. Ale nie możemy zobaczyć niczego przez ziarenka piasku z powodu powtarzającego się załamania światła. Na przykład, jeśli pokruszysz szkło na wiele kawałków, również nic przez nie nie zobaczysz. A kiedy piasek zamienia się w gładką masę, wtedy widzimy już przezroczystą taflę szkła.

Produkcja wyrobów szklanych

Wyroby szklane można podzielić na dwa duże typy. Pierwszą z nich są produkty, które są produkowane w skalę przemysłową, na przykład tak zwane pojemniki szklane butelki szklane, banki. Drugi duży typ to produkty artystyczne. Taką nazwą nadawane są wszystkie produkty wykonane ręcznie przez dmuchaczy szkła, takie jak wazony, figurki szklane, figurki i tym podobne. Przy wytwarzaniu wyrobów szklanych, szkła przemysłowego i w ogóle każdego szkła, początkowy etap produkcji jest zawsze absolutnie podobny, aż do uzyskania masy szklanej. Różnią się jedynie składniki zawarte w wsadzie, temperatura topnienia i późniejsza obróbka powstałej masy szklanej.

Produkcja przemysłowych wyrobów ze szkła

Gotowy wytop szkła z pieca opada do przewodu szklanego, z którego wypływa w kształcie kiełbasy i za pomocą noża jest cięty na cylindryczne krople; jedną z takich kropli jest przyszła butelka lub słoik. Krople kierowane są do tzw. czerpaka, który kieruje je do maszyny formierskiej. Działa to w następujący sposób: uchwyty chwytają kroplę za krawędź i utrzymują ją w pozycji wiszącej, cała dolna część kropli jest obustronnie zamykana w pożądany kształt, czy to słoika, czy butelki w formie puszki; też mają pewne wzorce. Po zamknięciu formy należy odsunąć uchwyt i w kroplę wprowadzić urządzenie rozdmuchowe. To jest jak balon, nadmuchuje kroplę od wewnątrz sprężonym powietrzem i masa przyjmuje pożądany kształt. Nadmiar stopionego szkła powraca do swojej pierwotnej postaci.

Nawiasem mówiąc, aby nadać szkłu dowolny kolor lub odcień, do wsadu dodaje się określone substancje, na przykład, aby uzyskać zielony kolor, dodaje się tlenek żelaza lub chromu, w przypadku koloru niebieskiego tlenek miedzi i tak dalej.

Teraz prawie gotowe towary przesuwać się po nagrzanym przenośniku tak, aby nie doszło do nagłej zmiany temperatury i aby produkt nie pękł. Z tego przenośnika maszyna załadowcza przenosi produkty do lehru, po którym przemieszczają się powoli i stopniowo schładzają. Tutaj potraktowano je specjalnym rozwiązaniem, które umożliwia im płynny ślizg i poruszanie się. I przechodzą dalej do linii kontroli i pakowania. Po przejściu wszystkich etapów otrzymujemy gotowy produkt.

Jak powstają produkty ze szkła artystycznego

Wyroby ze szkła artystycznego powstają z tej samej masy szklanej. Do produkcji takich produktów wykorzystuje się ten sam piec, ale temperatura produkcji jest nieco niższa niż w przemyśle, około 1200 stopni. Sam produkt wykonany jest przez dmuchaczy szkła. Dmuchacze szkła są jak jubilerzy dla szkła; mogą pracować samodzielnie, w parach lub nawet w większej liczbie.

Za pomocą długiej rurki szklarze pobierają bezpośrednio z pieca potrzebną ilość gorącego szkła i od razu przystępują do jego kształtowania różnymi metodami, okresowo przedmuchując rurę. W tym procesie możesz dodać więcej materiału, na przykład na dodatkowe części. Bardzo małe części są wykonywane osobno, również przy użyciu różnych technik.

Po uformowaniu części i forma ogólna produktu, umieszcza się go w innym piecu na 24 godziny. Z reguły temperatura w stanie nagrzanym wynosi około 400 stopni; w nocy taki piekarnik jest wyłączany, a produkty w nim stopniowo schładzają się do 70 stopni, tym samym odpuszczając i utwardzając.

Jeśli zastanawiasz się skąd pochodzi szkło, wybierz się na plażę. Prawie całe szkło jest wykonane z piasku, który w rzeczywistości jest mielonym kwarcem.

Piasek zawiera niewielką ilość żelaza. To właśnie żelazo nadaje szkłu wykonanemu ze zwykłego piasku zielonkawy kolor. Do produkcji całkowicie bezbarwny przezroczyste szkło wełna szklana wykorzystuje selen. Minerał ten nadaje szkłu lekko czerwonawy odcień, który jest równoważony przez zielonkawy kolor, w wyniku czego szkło wydaje się bezbarwne. (Aby wyprodukować szkło o innych kolorach, dmuchacze szkła dodają inne substancje: kobalt w celu uzyskania głębokiego błękitu, mangan w przypadku fioletu, chrom lub żelazo w celu uzyskania zieleni.)

Aby wytworzyć szkło, piasek należy stopić. Prawdopodobnie chodziłeś po gorącym piasku w słoneczny dzień, więc domyślasz się, że aby to zrobić, należy go podgrzać do bardzo wysokich temperatur. Kostka lodu topi się w temperaturze około 0 C. Piasek zaczyna się topić w temperaturze co najmniej 1710 C, czyli prawie siedmiokrotnie wyższej niż maksymalna temperatura naszego zwykłego piekarnika. Wymaga podgrzania dowolnej substancji do takiej temperatury wysokie koszty energię, a co za tym idzie – pieniądze. Z tego powodu, produkując szkło na potrzeby codziennego użytku, hutnicy dodają do piasku substancję, która pomaga stopić piasek w niższej temperaturze - około 815 C. Substancją tą jest zwykle soda kalcynowana.

Jeśli jednak do topienia użyjesz wyłącznie mieszanki piasku i sody kalcynowanej, możesz otrzymać niesamowity rodzaj szkła - szkło rozpuszczające się w wodzie (szczerze mówiąc, nie najbardziej najlepszy wybór do okularów).

Aby zapobiec rozpuszczeniu się szkła, należy dodać trzecią substancję. Szklarze dodają pokruszony wapień do piasku i sody (prawdopodobnie widzieliście ten piękny biały kamień).

Szkło powszechnie używane do produkcji okien, luster, szklanek, butelek i żarówek nazywa się szkłem sodowo-wapniowo-krzemianowym. Szkło to jest bardzo trwałe, a po stopieniu łatwo nadaje się do uzyskania pożądanego kształtu. Oprócz piasku, sody kalcynowanej i wapienia ta mieszanina (eksperci nazywają ją „mieszanką”) zawiera trochę tlenku magnezu, tlenku glinu, kwasu borowego, a także substancje zapobiegające tworzeniu się pęcherzyków powietrza w tej mieszaninie.

Wszystkie te składniki łączy się i mieszaninę umieszcza się w gigantycznym piecu (największy z tych pieców może pomieścić prawie 1 110 000 kg płynnego szkła).

Wysoka temperatura piekarnika podgrzewa mieszaninę, aż zacznie się ona topić i zmieni ze stanu stałego w lepką ciecz. Płynne szkło Nadal podgrzewają go w wysokich temperaturach, aż znikną z niego wszystkie bąbelki i żyłki, ponieważ rzecz z niego wykonana musi być absolutnie przezroczysta. Gdy masa szklana stanie się jednorodna i czysta, zmniejsz ogień i poczekaj, aż szkło zamieni się w lepką, lepką masę - przypominającą gorącą tęczówkę. Następnie szkło wylewa się z pieca do maszyny odlewniczej, gdzie wlewa się je do form i kształtuje.

Jednakże przy wytwarzaniu pustych przedmiotów, takich jak butelki, szkło należy wydmuchać jak balon. Wcześniej dmuchanie szkła można było zobaczyć podczas jarmarków i karnawałów, obecnie proces ten często pokazywany jest w telewizji. Prawdopodobnie widziałeś dmuchaczy szkła dmuchających gorące szkło na końcu rury, aby stworzyć niesamowite kształty. Ale szkło można również dmuchać za pomocą maszyn. Podstawową zasadą dmuchania szkła jest wdmuchiwanie kropli szkła, aż w środku uformuje się pęcherzyk powietrza, który stanie się wnęką w gotowym elemencie.

Po nadaniu szkłu wymaganego kształtu czeka go nowe niebezpieczeństwo - może pęknąć po ochłodzeniu do temperatury pokojowej. Aby tego uniknąć, rzemieślnicy starają się kontrolować proces chłodzenia, poddając hartowane szkło obróbce cieplnej. Ostatnim etapem obróbki jest usunięcie nadmiaru kropelek szkła z uchwytów kubków lub talerzy polerskich za pomocą specjalnych środków chemicznych, które nadają im idealnie gładką powierzchnię.

Naukowcy wciąż spierają się o to, jakie szkło należy wziąć pod uwagę - solidny lub bardzo lepka (podobna do syropu) ciecz. Ponieważ szkło w oknach starszych domów jest grubsze u dołu i cieńsze u góry, niektórzy twierdzą, że z czasem szkło kapie. Można jednak postawić tezę, że wcześniej szyby okienne nie były robione idealnie prosto i po prostu wkładano je do ram grubszą krawędzią w dół. Nawet wyroby szklane z czasów starożytnego Rzymu nie wykazują żadnych oznak „płynności”. Więc stary przykład szyba okienna nie pomoże rozstrzygnąć kwestii, czy szkło jest rzeczywiście bardzo lepką cieczą.

Wyroby szklane, okna w domach i wiele więcej - to dziś znane nam meble. Jednak wiele wieków temu szklane kielichy były niesamowicie drogie i można je było znaleźć tylko na stołach najbogatszych i najszlachetniejszych szlachciców.


Z czego zrobione jest szkło i jak ludzie nauczyli się je wytwarzać?

Historia wynalazku szkła

Szkło było znane co najmniej dwa tysiące lat temu. Starożytny rzymski historyk Pliniusz opisał wydarzenie, w wyniku którego zostało wynalezione. Według jego wersji pewnego dnia marynarze przewożący na swoim statku napój gazowany wylądowali, aby spędzić noc na brzegu pokrytym czystym złotym piaskiem.

Rozpalili ogień, żeby ugotować obiad i ogrzać się. Przez przypadek pękła jedna torba z ich ładunkiem, a soda rozlała się do ognia. W nocy padał deszcz, który zmył popiół i pochodnie, a marynarze zamiast ogniska zobaczyli lśniącą szklaną taflę.

Komponenty do produkcji szkła

Czy tak właśnie wynaleziono szkło, czy jak głosi inna wersja, uzyskano je podczas eksperymentów z wypalaniem glinianych garnków - ale tajemnicę jego przygotowania ludzie opanowali już dawno temu.

Do wytworzenia szkła potrzebne są trzy główne składniki.

Piasek kwarcowy to czysty piasek rzeczny składający się z tlenku krzemu. Udział piasku w mieszance do topienia szkła wynosi około 75%. Topi się bardzo wysoka temperatura: Należy podgrzać do 1700 stopni Celsjusza. Przezroczystość i jakość przyszłych wyrobów szklanych w dużej mierze zależy od jakości piasku. Weneccy dmuchacze szkła, którzy produkowali najsłynniejsze szkło Murano w średniowiecznej Europie, specjalnie sprowadzali piasek z prowincji Istria, a do produkcji czeskiego szkła rzemieślnicy kruszyli kawałki kwarcu na drobny piasek.

Soda (lub potaż) konieczne do stopienia piasku w niższej temperaturze. Dodając sodę do piasku w wymaganej proporcji, temperatura ogrzewania mieszanki szklanej zmniejsza się prawie o połowę.


Podczas procesu ogrzewania soda rozkłada się na tlenek sodu lub potasu, który służy jako katalizator topienia. W starożytności otrzymywano go przez ługowanie popiołu po spaleniu alg lub drewna iglastego. Udział sody w mieszance do szkła wynosi około 16-17%.

Wapno lub tlenek wapnia, sprawia, że ​​szkło jest przez większość nierozpuszczalne chemikalia, mocny i błyszczący. Czescy dmuchacze szkła zaczęli dodawać go do szkła w XVII wieku, używając wapienia lub kredy.

Ponadto obecnie do mieszaniny do przygotowania szkła dodaje się siarczan sodu, talamit i sjenit nefelinowy. Aby uzyskać wielokolorowe szkło, jako dodatki stosuje się tlenki różnych metali: miedź, żelazo, srebro itp.

Etapy produkcji szkła płaskiego

Wszystkie składniki, z których wykonane jest szkło, ładowane są do pieca i podgrzewane do momentu utworzenia płynnej, jednorodnej masy.

Stopioną masę ładuje się do homogenizatora i miesza aż do uzyskania całkowicie jednorodnej masy.

Masę szklaną wlewa się do długiego pojemnika zawierającego stopioną cynę. Na jego powierzchni szkło wlewa się w równą warstwę o jednakowej grubości, stopniowo schładzając.

Zamrożona wstęga szkła trafia na przenośnik, gdzie kontrolowana jest grubość i cięta na standardowe kawałki szkła. Przycięte nierówne krawędzie i wady, które nie przechodzą kontroli jakości, kierowane są do przetopienia.

Gotowe szkło płaskie przechodzi końcową kontrolę jakości i trafia do magazynu gotowe produkty.

W podobny sposób wykonuje się szkło do produkcji zastawy stołowej. przyrządy pomiarowe, Ozdoby świąteczne i inne produkty. Skład szkła może się różnić w zależności od właściwości, jakie ma ono posiadać.

Dodatkowo w celu zwiększenia wytrzymałości można go poddać zabiegowi utwardzania, uzyskując zdolność wytrzymywania silnych uderzeń w powierzchnię.


Popularne dziś są szkło duplex i triplex, sklejane specjalnymi związkami z dwóch lub trzech warstw cienkiego szkła. Podstawą każdego z nich jest jednak złoty piasek kwarcowy, soda oczyszczona i zwykłe wapno.