С тех пор процесс производства стекла сильно изменился. Достижения в области материаловедения и технологии производства позволили производить стекло с особыми отражающими, преломляющими и пропускающими свойствами, которые могут использоваться в призмах, оптических линзах и оптоэлектронных материалах.
Как и из чего делают стекло? Описание, фото и видео
Проценты
Автор Анималов В.С. Время чтения 4 минуты Опубликовано 17.08.2016 Обновлено 06.03.2020
- Из чего делают стекло?
- Как делают стекло?
- Какие функции выполняют сода и известь в процессе производства?
- Как получается цветное стекло?
- Какими характеристиками и свойствами обладает стекло?
- Как и из чего делают стекло – интересное видео
Люди сталкиваются со стеклянными изделиями каждый день. Стекло — это почти магический предмет — прозрачный с одной стороны и материальный с другой. Материал прозрачен, если фотоны (кванты света) проходят через него, не поглощаясь. Но почему-то не все задумываются об этом — как и из чего делают стекло? Как происходит процесс?
Интересные факты:
- Чтобы стекло разложилось, понадобится миллион лет.
- Стекло перерабатывается без потери качества.
- Самое толстое стекло в мире – это 26 см экран сиднейского аквариума.
Как делают стекло?
Сначала кварцевый песок, кальцинированная сода и известь нагреваются в специальной печи до температуры 1700 градусов выше нуля. Песчинки собираются вместе, затем гомогенизируются (превращаются в однородное вещество), газ удаляется. Масса «погружается» в расплавленное олово при температуре более 1000 градусов Цельсия, которое плавает на поверхности из-за своей меньшей плотности. Чем меньше масса, поступающая в оловянную ванну, тем тоньше будет стекло при выходе из нее.
Последний этап — постепенное охлаждение. Вещество помещается на специальную конвейерную ленту, где оно охлаждается до температуры 250 градусов выше нуля. Подробнее о том, почему стекло прозрачно, вы можете прочитать здесь.
Интересные факты:
- Самое дорогим в мире считается Муранское стекло. Изделия из него стоят миллионы долларов. Венеция с древних времен славилась изготовлением качественного стекла. Достоверно известно, что в XIII веке правительство государства перенесло производство на крупный остров Мурано, и мастерам было категорически запрещено покидать его. Наказание – смертельный приговор. Кроме того, для туристов или других жителей Венеции также вход на остров был закрыт. Такие жесткие меры позволили сохранить тайну производства.
- Одним из самых интересных психических заболеваний Средневековья является «стеклянная болезнь». Человек при таком расстройстве думал, что сделан из стекла, и боялся разбиться. Таким недугом страдал французский король Шарль VI. Монарх носил всегда несколько слоев одежды и запрещал к себе прикасаться.
Какие функции выполняют сода и известь в процессе производства?
Сода помогает снизить температуру плавления в два раза. Без этой добавки очень трудно расплавить песок и тем самым скрепить отдельные зерна вместе. Известь необходима для придания массе водостойкости. Без этой добавки, например, окно растворилось бы после первого дождя, а стекло разбилось бы при контакте с водой.
Интересно. Описание, фото и видео
Интересные факты:
- Китай не производил стекло более 500 лет – с XIV по XIX века. Сейчас государство – один из лидеров производства, и контролирует треть мирового стеклянного рынка.
- 1994 год стал крайне активным в плане переработки стекла в США. Если выложить в одну линию все переработанные за тот год стеклянные изделия, получится своеобразная «дорога» на Луну.
Как получается цветное стекло?
Стекло не просто становится бесцветным. Для получения цветного продукта в плавильную печь в дополнение к основным ингредиентам добавляются химические соединения:
- Оксиды железа дают стеклу насыщенный красный оттенок.
- Оксиды никеля – коричневый, фиолетовый (в зависимости от количества).
- Чтобы получить ярко-желтый оттенок, добавьте к песку, соде и извести оксиды урана.
- Хром делает стекло зеленым.
Какими характеристиками и свойствами обладает стекло?
Соотношение ингредиентов, используемых для изготовления стеклянных изделий, выбирается в зависимости от назначения. Различают хозяйственное стекло, которое используется для изготовления тарелок, бокалов и ювелирных изделий, и строительное стекло, которое используется для изготовления витрин, окон и витражей,
Техническое стекло — самое толстое. Используется в тяжелой промышленности. Самым важным свойством стекла является его «способность» пропускать солнечный свет. Но не полностью. Обычное оконное стекло, например, пропускает только 85% солнечного света. Стекло обладает низкой теплопроводностью, проще говоря — оно нагревается не намного сильнее, чем другие изделия. Это свойство часто используется для использования стекла в остеклении
Они развели костер, чтобы приготовить ужин и согреться. Но один из мешков с грузом лопнул, и лимонад потек в огонь. Ночью пошел дождь и смыл пепел и дрова, так что вместо костра моряки обнаружили блестящую стеклянную поверхность.
Было ли стекло изобретено на самом деле или, как гласит другая версия, появилось в результате экспериментов с обжигом глиняных сосудов, люди давно знали секрет изготовления стекла.
Для изготовления стекла необходимы три основных ингредиента.
История изобретения стекла
Кварцевый песок — это чистый речной песок, состоящий из кремнезема. Песок составляет около 75% состава расплавленного стекла. Он плавится при очень высокой температуре: его необходимо нагреть до 1700 градусов Цельсия. Качество песка в значительной степени определяет прозрачность и качество последующих изделий из стекла. Венецианские стеклоделы, производившие самое знаменитое муранское стекло средневековой Европы, импортировали песок специально из провинции Истрия, а для богемского стекла они измельчали куски кварца в мелкий песок.
Сода (или поташ) необходима для расплавления песка при более низкой температуре. При добавлении соды к песку в нужной пропорции температура нагрева стекломассы снижается почти вдвое.
Из каких компонентов делают стекло
При нагревании сода распадается на оксид натрия или калия, который служит катализатором плавления. В древности его получали путем выщелачивания золы после сжигания морских водорослей или хвойной древесины. Доля кальцинированной соды в стеклянной смеси составляет около 16-17 %.
Известь, или оксид кальция, делает стекло нерастворимым в большинстве химических веществ, прочным и блестящим. Добавляется в стекло богемскими стеклоделами в XIX веке с использованием известняка или мела.
Сегодня в стекло также добавляют сульфат натрия, таламит и нефелиновый сиенит. Оксиды различных металлов, таких как медь, железо, серебро и т.д., используются в качестве добавок при производстве цветного стекла.
Все ингредиенты для изготовления стекла помещают в печь и нагревают до образования однородной жидкой массы.
Расплавленную массу помещают в гомогенизатор и перемешивают до полной однородности.
Стеклянная масса заливается в продолговатый чан, содержащий расплавленное олово. Стакан наливает на свою поверхность равномерный слой стекла одинаковой толщины и постепенно остывает.
Охлажденная стеклянная лента транспортируется на конвейер, где она проверяется на толщину и разрезается на стандартные стеклянные куски. Отрезанные зазубренные куски, а также отходы, не прошедшие контроль качества, отправляются на переработку.
Этапы производства листового стекла
Готовые стеклянные листы проходят окончательный контроль качества и направляются на склад готовой продукции.
Кроме того, стекло используется для производства посуды, измерительных приборов, рождественских украшений и других изделий.
