Стеклоделие

Втр, 08/26/2014 - 19:30

Современная стекольная мастерская, использующая древнюю технологию муранских мастеров

Уникальная ручная работа мастеров острова Мурано


Изделия, представленные в Музее стекла в Корнине, штат Нью-Йорк, США

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 все более прочные позиции в повседневной жизни. В XVII в. в Западной Европе научились делать привычные нам прямоугольные оконные стекла. 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 извлек 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» 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 ученый провел более 4-х тысяч опытов, разрабатывая день за днем, месяц за месяцем технологию цветных стекол — 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 произведение: весьма объемную (3 тысячи слов) поэму, озаглавленную «Письмо о пользе Стекла к высокопревосходительному господину генералу-поручику действительному Ея Императорскаго Величества камергеру, Московского университета куратору, и орденов Белаго Орла, Святаго Александра и Святыя Анны кавалеру Ивану Ивановичу Шувалову, писанное в 1752 году». Поэма начиналась так:

Неправо о вещах те думают, Шувалов,
Которые Стекло чтут ниже Минералов,
Приманчивым лучем блистающих в глаза:
Не меньше польз
а в нем, не меньше в нем краса...

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.
Итак, в течение XVIII в. была подробно разработана методика получения стеклянных масс, имеющих самые разнообразные свойства. Ознакомиться с рецептами мог каждый, кто имел соответствующее образование. Основным стеклообразующим веществом является кварцевый песок, он же диоксид кремния SiO2. Стекло можно получить, используя только этот 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.

Na2 CO3 → Na2O + СO2

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.

CaCO3 → CaО + CO2

При остывании расплава образуется сложное силикатное соединение.

Na2O : CaO : 6SiO2

Это так называемое содовое стекло. Различают еще два основных вида стекла, несколько отличающихся своими свойствами: калийно-известковое стекло

K2O : CaO : 6SiO2

калийно-свинцовое стекло

K2O : PbO : 6SiO2

В этих последних случаях вместо соды используют поташ — K2CO3.
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 тяжелое. Это — идеальный материал для художественной резьбы по стеклу.

Различную окраску задают примеси, содержащиеся в исходных компонентах или специально добавляемые. Небольшое включение кобальта придает стеклу красивый густо-синий оттенок, наличие хрома делает его ярко-зеленым, урана — лимонно-желтым. Очень красивый желтый цвет получается при использовании коллоидного серебра. В рубиново-красный цвет стеклянную массу можно окрасить, добавив в нее коллоидное золото, а при определенных условиях — более дешевую 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 все более-менее ясно, чего не скажешь о его структуре. Ставший таким привычным и обыденным материал до сих пор во многом составляет загадку для физиков. На сегодняшний момент не существует общепризнанной, удовлетворяющей всех теории структуры стекла.

Любопытствующих непрофессионалов 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 твердым телом, таким как лед или идентичный стеклу по химическому составу, но не по структуре, горный хрусталь, так как не имеет кристаллической решетки. Но и от классической сверхвязкой жидкости, такой, например, как деготь, его строение отличается. Сверхвязкие жидкости, какими бы сверхвязкими они ни были, через какое-то время оплывают, деформируются. Стекло с течением времени подвержено очень медленной кристаллизации, отчего, как правило, стает мутным и пористым. Процесс этот может растянуться на тысячелетия.

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 изготовления бутылок работает днем и ночью и в течение суток производит 200 тысяч изделий. Выплавка стекломассы происходит при температуре в 1500°С. Готовая стекломасса охлаждается в специальных каналах, называемых фидерами, примерно до 1100°С, приобретая необходимую вязкость, и поступает в формовочную машину, где ее разделяют на порции и в виде раскаленных сгустков распределяют по формам. В первой форме образуется горлышко. Затем заготовка переносится во вторую форму. Через уже имеющееся горлышко подается сжатый воздух. Под его давлением незастывшая часть заготовки раздувается, облегая стенки формы, и приобретает знакомые нам очертания.
В этом процессе все просчитано до доли секунды. Формовочная машина работает так же точно, как механизм часов. Во избежание неточностей в размерах, связанных с температурным расширением, чугунные формы перед использованием разогревают в специальной электропечи.

Чтобы стекломасса не приставала к стенкам формы, ее внутреннюю поверхность покрывают графитовой смазкой.
В цеху стоит невыносимая жара. Избыточное тепло накаляет воздух, и среди работников цеха бытует шутка: «Если стекловар попадает в Ад, то чувствует себя там как дома».

Механизация сделала стекло одним из самых дешевых 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. Одним из признанных шедевров этого вида искусства являются созданные в 40-е годы XX в. кремлевские звезды. Мало кто знает, что первые, установленные взамен имперских орлов, звезды были выполнены из натуральных уральских самоцветов, но вскоре, палимые солнцем и обильно поливаемые дождями, утратили значительную часть своего блеска и красоты. Теперь они как следует просматривались лишь со сравнительно небольшого расстояния, поэтому было принято решение заменить их стеклянными. Полагали, что рукотворный материал окажется лучше природного.

Известно, что именно развитие стеклоделия позволило современным людям иметь такие привычные стеклянные окна, хотя раньше подобные окна были достоянием богатых людей. Современные технологии изготовления окон постоянно совершенствуются. Если вы решили поменять окно, но не знаете как предварительно посчитать его стоимость, вы можете сделать самостоятельный замер. Это поможет вам сориентироваться в текущих ценах без вызова специалиста, что очень удобно.

Рецепт для варки стекла был составлен известным московским специалистом-стекольщиком Никанором Илларионовичем Курочкиным. Каждая кремлевская звезда имела двойное остекление: внутреннее, из молочного стекла, толщиной 2 миллиметра, и наружное, из того самого, окрашенного коллоидным золотом рубинового стекла, рецепт которого заново открывали сначала Иоганн Кункель, а потом Ломоносов. Толщина этого слоя составила 6-7 миллиметров. Между двумя слоями стекла был устроен воздушный зазор в 1-2 миллиметра.

Двойное остекление звезд было вызвано особенностями рубинового стекла. Дело в том, что его насыщенный красный цвет проявляется только при подсвечивании с противоположной стороны, однако при этом отчетливо просматриваются контуры источника света. Без подсвечивания рубиновое стекло выглядит темным даже в яркие солнечные дни. Благодаря внутреннему остеклению звезд молочным стеклом свет лампы хорошо рассеивался и нити накаливания становились незаметными. А рубиновое стекло при этом высвечивалось наиболее ярко.

Звезды решено было освещать изнутри лампой как в дневное, так и в ночное время. Для сохранения сочного рубинового цвета днем их требовалось освещать даже интенсивнее, чем ночью. Поверхность остекления каждой звезды Спасской, Никольской и Троицкой башен составляет около 9 квадратных метров, а Боровицкой и Водовзводной — около 8 метров. В центре звезды, где световой поток лампы самый большой, рубиновое стекло имело большую плотность окраски, а в концах лучей, там, где поток слабее, меньшую. Так было достигнуто равномерное просвечивание рубинового стекла на всей поверхности звезды. За создание этого шедевра стеклоделия Н. И. Курочкин был удостоен Государственной премии.

Другие материалы рубрики


  • Двухступенчатый процесс производства стали, когда сначала мы из руды получаем чугун, а потом из чугуна выплавляем сталь, при всех своих достоинствах обладает рядом серьезных недостатков. Ведь что мы делаем. Сначала, как и в сыродутном процессе, восстанавливаем из руды железо. И тут же в доменной печи начинаем нашпиговывать его нужными и ненужными примесями. Углерод, марганец, кремний и абсолютно нежелательные сера и фосфор. Затем в сталеплавильном цехе принимаемся все эти примеси выжигать кислородом. Опять же и нужные, и ненужные. Полупродукт, который льется из конвертера или мартеновской печи — это пока еще не сталь. В нем нет нужных элементов, зато в избытке растворенного в металле кислорода. Сталь, говорят сталевары, надо раскислить. Забрать из металла лишний кислород, а заодно и добавить необходимые легирующие элементы. И вот тут-то сталеплавильщикам и приходится считаться с недостатками традиционной металлургии.

    • Страницы
    • 1
    • 2
    • 3


  • Появление в мире нейл-дизайна моды на покрытие ногтя гель лаками случилось не так много лет назад, но стало настоящей революцией в техниках маникюра, предоставив достойную альтернативу обычному покрытию эмалью.



  • Чем светить? Некоторые древние историки утверждают, что источником огня легендарного Александрийского маяка (290 г. до н.э.) служили особого рода кристаллы. Якобы под действием коронного электрического разряда они излучали свет, отчетливо видимый с расстояния 30-40 морских миль. В ненастье яркость свечения с помощью специальной насадки увеличивали в несколько раз, а в туман заставляли свет пульсировать короткими вспышками, пробивая морскую непроглядность на многие мили. Однако технически достоверных описаний этих светильников до нас не дошло. Точно известно лишь, что уже при императоре Клавдии (41-54 г. н.э.) на вершине Александрийского маяка внутри каменной ротонды круглосуточно горел костер.
    В средние века центр судоходства сместился к северным берегам средиземноморья и европейскому побережью Атлантического океана. Для безопасности плавания на берегах стали устраивать световые маяки. Это были металлические козлы или каменные башни, на вершине которых, как и на Александрийском колоссе, в железных жаровнях круглосуточно жгли дрова, уголь, смолу, торф, сухой валежник (фашину) и даже солому. Обслуживать костры было тяжело. Горючее, которого требовалось много, подсобными рабочими непрерывно доставлялось на маяк по каменистым тропам в кожаных кулях на плечах. Дождь и снег часто гасили огни, а штормовой ветер нередко выбрасывал костры из чаш. Пробовали ограждать огонь металлическими решетками и устраивать навесы. Но решетки ослабляли свет, а навесы лишь прибавляли копоти.

    • Страницы
    • 1
    • 2
    • 3


  • В США программистами была разработана уникальная система искусственного интеллекта, обладающая способностью разрабатывать сценарии для компьютерных игр.



  • Северный полюс — точка, в которой воображаемая ось протыкает земную поверхность в северном полушарии — находится в самом сердце Ледовитого океана, в районе, практически равноудаленном как от североамериканского, так и евразийского побережья. Но морские волны здесь не бушуют. Океан покрыт панцирем многолетних нетающих льдов. Долгие годы полюс оставался недоступным для людей. Льды вставали непреодолимой преградой на пути кораблей. Льды приходили в движение и громоздили непроходимые горы-торосы перед собачьими упряжками, тянущими нарты. Внезапно разверзающиеся во льдах трещины поглощали целые экспедиции.

    • Страницы
    • 1
    • 2
    • 3


  • Принято считать, что строители средневековых городов не очень-то обременяли себя заботой о канализации. И, по большому счету, это правда.
    Еще не в такой уж и туманной исторической ретроспективе, в 1764 году, некто Ла Морандьер так живописал ароматы резиденции французских королей — Версальского дворца: «Парки, сады и сам замок вызывают отвращение своей мерзостной вонью. Проходы, дворы, строения и коридоры наполнены мочой и фекалиями; возле крыла, где живут министры, колбасник каждое утро забивает и жарит свиней; а вся улица Сен-Клу залита гнилой водой и усеяна дохлыми кошками».
    Все последующие годы парижская вонь только нарастала. (Впрочем, не только парижская. Имеется зарисовка с натуры одного английского путешественника, который в конце XVIII в. побывал в главном городе Оверни Клермон-Ферран: «Улицы по своей грязи и зловонию напоминали траншеи, прорезанные в куче навоза».)
    В своем фундаментальном труде «Картина Парижа» (1781-1788) Себастьян Мерсье дает такое, в полном смысле слова макабрическое, описание отхожих мест французской столицы: «Пусть те, кому дорого собственное здоровье, никогда не испражняются в эти дыры, именуемые отхожими местами, и пусть они никогда не подставляют свои задние проходы этим потокам чумного воздуха; лучше уж рты, так как желудочная кислота скорее справилась бы с ними. Многие болезни берут свое начало в этих опасных очагах, откуда испаряются гнилостные миазмы, проникая при этом в тело. Дети страшатся этих зараженных отверстий; им кажется, что здесь начинается дорога в ад; то же думал и я в детстве».

    • Страницы
    • 1
    • 2


  • Этиловый спирт используется в промышленности. Очищенный от примесей, он выступает основой многих алкогольных напитков. В свою очередь, неочищенный спирт – бражка, ее перегоняют на специальных аппаратах несколько раз, чтобы получился спирт-сырец (еще его называют неочищенным самогоном). Процесс изготовления, перегонки сложен, состоит из нескольких стадий. Большое значение имеет сырье, его качество и обработка, о чем подробнее поговорим во второй части статьи. А пока в двух-трех словах опишем каждую «ступеньку» изготовления.



  • Человек всегда был охотником. Он убивал, чтобы жить. Для наших пращуров добыча кита была событием, которое заносилось в сказания. Кит являлся горой мяса и жира, которая означала, что дети несколько месяцев не станут плакать от голода, а в жилищах будут свет и тепло. Во многих частях света приморские селения, а порой и целые народы, существовали за счет китового промысла. Быть китобоем означало не просто ремесло. Для того чтобы сразиться с таким огромным зверем, требовались огромная физическая сила и выносливость, кроме того — находчивость и бесстрашие. Романтика старинного китобойного промысла воспета в книгах, на гравюрах и картинах, где суровые богатыри-китобои предстают своеобразными «рыцарями», побеждающими «морское чудовище».
    У самих китобоев киты вызывали невольное уважение и восхищение.

    • Страницы
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4
    • 5


  • Новейшие бронетранспортеры на базе колесной платформы «Бумеранг», проходящие войсковые испытания, станут частью вооружения морской пехоты России. Предполагается, что первые серийные образцы бронированной машины сойдут с конвейера уже в 2017 году. Как утверждает Александр Красовицкий, который является главой «Военно-промышленной компании», новая машина является практически «неубиваемой», с высокими показателями защищенности, управляемости и боевой мощи, которые сравнимы и превышают показатели лучших западных аналогов.



  • В сентябре этого года были объявлены итоги международного конкурса под названием
    Land Art Generator Initiative, в котором приняли участие проекты, включающие в себя объединение решений новой энергетики с достижениями на дизайнерском поприще. В число финалистов конкурса вошёл интересный проект, созданный американским дизайнером Абдулазизом Халили и его группой Khalili Engineers под названием The Pipe (от англ.труба). Это инновационный опреснитель воды, осуществляющий работу при помощи солнечных батарей