Стекло и его свойства

Стекло — это застывшая жидкость. Однако, в отличие от большинства застывших жидкостей, стекло имеет интересную особенность: оно не обладает в твердом состоянии свойствами кристаллического вещества. Химический состав стекла таков: примерно на 70% стекло состоит из кремнезема (диоксида кремния — белого кварцевого песка), на 12-16 % — из соды, на 5-12% —из известняка и доломита, а в остальных небольших процентных соотношениях присутствуют некоторые другие компоненты. В зависимости от преобладания тех или иных компонентов различают две группы стекла: натрий-кальций-силикатное стекло (основные компоненты — двуокись кремния, оксиды натрия и кальция) и боросиликатное стекло (содержащее в качестве характеризующего компонента бор).

В стекле, помимо того, могут присутствовать добавки определенных химических веществ для окрашивания стекла в желаемый цвет или для изменения других его свойств.

Например, сочетание исключительно чистого сырья с минимальной примесью окислов железа, титана и хрома позволяет создать стекло, которое обладает способностью пропускать ультрафиолетовые лучи (его часто используют для остекления больниц, детских учреждений, оранжерей) — «кварцевое», «увиолевое» стекло. А знаменитое так называемое «свинцовое» стекло, которое тщательно шлифуется при изготовлении чаш или ваз, обязано своим блеском присутствию в нем около 18% свинца.

Кстати, хрусталь — разновидность стекла — долгое время был обязан своим блеском именно свинцовым примесям. «Классический» хрусталь состоит из 23% окиси свинца, благодаря чему хрустальная посуда имеет характерный блеск, игру света и звук. Однако специалисты обращают внимание на то, что свинец, как инертный элемент, с течением времени испаряется. Это, во-первых, небезопасно для здоровья, а во-вторых, хрустальная посуда с исчезновением из ее состава свинца тускнеет и блекнет.

Учитывая эти недостатки свинца, производители хрусталя сегодня осваивают новые технологии и стараются заменить свинец другими элементами. Например, чешские специалисты разработали уникальный секрет производства хрустальной посуды, который предполагает добавление в стекломассу металлов платиновой группы и небольшое количество калия и натрия (для придания материалу большей пластичности). Благодаря этому хрустальные изделия приобретают необходимую прочность и пластичность. Специальные технологии позволяют изготовить даже особый «пульсирующий» хрусталь: при сжатии тонкая пластичная форма деформируется, а затем вновь приобретает изначальный вид.

Кроме того, изделие должно обладать хорошей дисперсией, так как именно дисперсия — преломление солнечного луча сквозь толщу стекла и разложение его на цвета радуги — является единственным физическим показателем, отличающим обычное стекло от хрусталя.

В естественном, «природном» виде хрусталь используется только ювелирами. Чтобы сделать его пригодным к использованию в других отраслях, люди изобрели промышленный способ его изготовления. Материалу придают пластичность, подвергая его высокотемпературной обработке.