Dom » Procedure za dobijanje dozvola » Izum prozirnog feničanskog stakla je kratak. Istorija pronalaska stakla

Izum prozirnog feničanskog stakla je kratak. Istorija pronalaska stakla

sviđa mi se

Ovaj članak opisuje povijest nastanka stakla i razvoja staklarstva u svijetu od vremena starog Egipta do danas. Posebna pažnja posvećena je metodama proizvodnje prozorskog stakla koje su se koristile u različito vrijeme.

Poreklo stakla

Proizvodnja staklenog lima počela je prije oko 2000 godina. Ali prije njegove pojave, već su postojale osnovne tehnike za rad s rastopljenim staklom i razne tehnike za izradu jednostavnih staklenih proizvoda u obliku perli, posuda i narukvica.

Pojava drevnog staklarstva datira oko 3. milenijuma prije Krista. e. Do tog perioda, drevni majstori stvorili su novi materijal - staklo. Stvaranje stakla u razmjerima otkrića je kolosalno znanstveno i tehnološko dostignuće, njegovo pojavljivanje u povijesti tehnologije i kulture može se uporediti sa otkrićem metala, keramike i metalnih legura.

Kako, gdje, kada i ko je počeo da pravi vještačko staklo? Postoje različite verzije ovog pitanja. Staklo je vještački materijal koji je stvorio čovjek, a poznata su i prirodna stakla - opsidijan, koja nastaju u magmatskim topljenjima na visokim temperaturama tokom vulkanskih erupcija i meteorita. Obsidian je prozirno crno staklo visoke tvrdoće i otpornosti na koroziju i korišteno je u antici kao alat za rezanje. Neki vjeruju da je upravo opsidijan potaknuo čovjeka na stvaranje njihovih umjetnih pandana, ali područja distribucije prirodnih i umjetnih naočala ne poklapaju se. Najvjerovatnije je da su se ideje o staklu razvile u bliskoj vezi s proizvodnjom keramike i obradom metala. Možda su u ranim fazama proizvodnje stakla stari majstori vidjeli analogije u svojstvima stakla i metala, što je odredilo tehnološke metode obrade stakla. Prepoznajući staklo kao slično metalu (plastičnost u vrućem stanju, tvrdoća u hladnom stanju), stari su stvorili priliku da prenesu tehnike obrade metala na izradu stakla. Na taj način su posuđeni lončići za topljenje staklene mase, kalupi za livenje proizvoda, te tehnološke metode vruće obrade (lijevanje, zavarivanje). Ovaj proces se odvijao postepeno, posebno u prvim fazama, staklo i metal su toliko različiti u prirodi.

Najraniju "teoriju" o poreklu stakla predlaže rimski naučnik Plinije Stariji u "Prirodnoj istoriji":

“Jednom, u vrlo dalekim vremenima, feničanski trgovci su preko Sredozemnog mora prevozili teret prirodne sode iskopane u Africi. Za noć su se iskrcali na pješčanu obalu i počeli sami kuhati hranu. Zbog nedostatka kamenja pri ruci, okružili su vatru velikim komadima sode. Ujutro, grabljajući pepeo, trgovci su pronašli divan ingot, koji je bio tvrd kao kamen, izgoreo na suncu i bio čist i providan poput vode. Bilo je staklo."

Ova priča nije baš pouzdana, čak je i sam Plinije počinje riječima "fama est..." ili "prema glasinama...", jer ne može doći do stvaranja stakla na temperaturi vatrenog plamena na otvorenom prostoru. . Najvjerovatnije je pretpostavka njemačkog naučnika Wagnera, koji pojavu stakla povezuje sa proizvodnjom metala. U procesu topljenja bakra i željeza nastajale su šljake koje su se pod utjecajem topline mogle pretvoriti u staklo. Sada je teško tačno utvrditi kako je staklo izumljeno, ali nema sumnje da je ovo otkriće bilo slučajno.

Najstariji proizvodi imali su samo staklasti sloj na površini fajanse, a pronađeni su u grobnici faraona Džosera (III dinastija Starog kraljevstva u Egiptu, 2980-2900 pne). Uzorci stakla u obliku ingota datiraju iz XXII-XXI vijeka. BC e., otkrivena tokom iskopavanja na području drevne Mesopotamije.

Proizvodnja stakla u starom Egiptu i Mesopotamiji

Najranije arheološki poznate staklarske radionice datiraju iz sredine 2. milenijuma prije Krista. e. Treba napomenuti da se prvo dobija sam materijal (staklo), a zatim se spoznaje njegova novost i otkrivaju njegova svojstva. Tehnike obrade novog materijala biraju se u odnosu na njegova svojstva: rastezanje, savijanje, namotavanje. Tek s vremenom su se birale i prilagođavale druge metode: lijevanje, presovanje, trčanje.

Povijest staklarstva počinje proizvodnjom perli. Novi materijal svoju je primjenu našao u neproizvodnoj sferi, a proizvodi od njega izjednačeni su s vrijednostima plemenitog kamenja i dragulja. Staklene perle kraljice Hatšepsut, koja je vladala Egiptom 1525-1503, smatraju se najstarijim staklenim posuđem. BC e. i stakleni pehar s hijeroglifskim natpisom s imenom faraona Tutmozisa III koji datira iz Novog kraljevstva.

Sredinom II milenijuma pne. e. staklarstvo se u svojim glavnim crtama razvijalo gotovo istovremeno u različitim centrima najstarijih civilizacija u Egiptu i Mezopotamiji. Jedini izvor na osnovu kojeg se može suditi o formiranju i ranim fazama istorija stakla i njegovo poreklo su gotovih proizvoda: perle, umetci, posude. Prema naučnicima, perle su za Egipćane služile kao amajlije.

Od sredine 8.st. BC e. set pronađenih nalaza se širi, a perli i posudama se dodaju prstenovi, narukvice, ritualni i toaletni pribor, koji su se počeli nalaziti ne samo na Mediteranu, već i na Kavkazu i Zapadnoj Evropi. Dekorativnost i složenost pronađenih proizvoda značajno je povećana. Tehnika izrade proizvoda postaje sve složenija, majstori su uz kalupljenje, namatanje i livenje savladali i druge metode rada s rastopljenim staklom: rezanje, graviranje, brušenje, poliranje i prešanje u oblicima koji se razlikuju po dizajnu i materijalu. Tehnike obrade staklene mase bile su praćene usložnjavanjem alata i opreme radionice.

Izum postupka puhanja stakla

Do početka rimskog perioda staklarstvo je prikupilo veoma veliko proizvodno iskustvo i znanje da napravi pravu revoluciju u oblasti tehnologije stakla.

Prvom "revolucijom" u proizvodnji stakla smatra se pronalazak metode puhanja stakla. Proces puhanja proizvoda iz rastaljenog stakla započeo je sa glavni izum- cijev za puhanje stakla sirijskih majstora između 27. p.n.e. e i 14. ne e. Sa otkrićem procesa puhanja stakla, Sirija je stotinama godina postala najveći centar proizvodnje stakla. Izum puhanja doveo je do rađanja nove kvalitete i činio osnovu ne samo drevnih, već i savremenim metodama proizvodnja staklenog posuđa, a potom i prozorskog stakla

Puhanje - ranije pomoćna operacija, u rimsko doba počelo se koristiti kao samostalna tehnika. Nakon što je sakupio staklenu masu na staklenu cijev za puhanje, majstor je puhao originalni zalogaj u drveni kalup i dobijao razne proizvode od šupljeg stakla u obliku vrčeva, tegli, pehara i boca. Uz jednostavno posuđe, majstori su izrađivali i unikatne ukrasne predmete, ukrašene nitima i staklenim preklopima u boji.

Prvo prozorsko staklo

Prvi prozor, zaista ravno staklo, pojavio se mnogo kasnije, u starom Rimu. Otkriven je tokom iskopavanja Pompeja i datira iz godine erupcije Vezuva, 79. godine nove ere. e. Prozorsko staklo je proizvedeno livenjem na ravnu kamenu površinu. Naravno, kvalitet stakla se veoma razlikovao od modernog. Ovo staklo je bilo zatamnjeno u zelenkaste tonove i matirano (bezbojno staklo u to vrijeme još nije bilo poznato), sadržavalo je veliki broj mehurića, što je ukazivalo na nisku temperaturu topljenja, i bilo je prilično debelo (oko 8-10 mm). Ali, ipak, to je bio prvi slučaj upotrebe stakla u arhitekturi, koji je dao značajan poticaj dalji razvoj proizvodnja stakla i distribucija stakla širom Evrope.

krunski proces

Druga revolucija u staklarstvu dogodila se otprilike početkom 2. stoljeća, kada su sirijski majstori izumili potpuno novu tehnologiju za proizvodnju ravnog stakla za ono vrijeme - krunu (krunu), ili kako su je u Rusiji zvali lunarni metod . Ova ideja je nastala, možda, prilikom puhanja velikih ravnih ploča. Staklo je napravljeno puhanjem velikih mehurića, koji su u sledećoj fazi odvojeni od cevi za puhanje stakla i pričvršćeni za drugu cev - ponti. Nakon intenzivne rotacije na pontiku, originalni radni komad je postao tanji pod djelovanjem centrifugalnih sila i pretvorio se u ravan okrugli disk (vidi sl.). Promjer ovog diska mogao je doseći 1,5 m. Nakon hlađenja, iz njega su izrezani komadi stakla kvadratnog i pravokutnog oblika. Središnji dio diska imao je zadebljanje - trag od mosta, koji je nazvan "bikovo oko". Ovaj dio diska u pravilu nije korišten i pretopljen je, međutim, u nekim srednjovjekovnim građevinama ovi okrugli komadi su još uvijek sačuvani (vidi sl.).

Ova tehnologija je omogućila da se dobije staklo prilično dobrog kvaliteta za ono vreme, praktično bez izobličenja. Nije iznenađujuće da je ova tehnologija trajala do sredine 19. stoljeća. Dakle, svima poznat i jedan od najstarijih proizvođača stakla na svijetu - Engleska kompanija Pilkington je u potpunosti prestao da koristi proces krunisanja 1872.

Međutim, postojao je i problem - ograničenje veličine. Koristeći postupak krune, bilo je nemoguće dobiti staklo velikih dimenzija. Stoga, dugi niz godina različite zemlje U Evropi su se pokušavali poboljšati ova tehnologija, što je dovelo do stvaranja nove metode proizvodnje stakla - metode puhanja cilindra.

Proizvodnja prozorskog stakla na cilindrični način

Općenito, ova metoda je bila vrlo slična procesu krune, ali je u isto vrijeme stakloduhač skupljao staklo iz lonca u nekoliko koraka i naduvao blanko (metak) u oblik cilindra uz konstantnu rotaciju. Za oblikovanje cilindričnog oblika, majstor je zamahnuo radni komad u posebnu pravokutnu jamu. Nakon stvrdnjavanja radnog komada, konusni krajevi se odvajaju posebnom zagrijanom kukom. Zatim se unutar ohlađenog cilindra napravi uzdužni rez i ispravi u ravne listove u posebnim "ispravnim pećima", gdje se cilindri postepeno zagrijavaju dok njihova glina ne omekša na ravnim podlogama i zagladi se u lim sa drvenom klinom pričvršćenom na željeznu šipku. . Krajem 19. stoljeća zračne pumpe su se počele koristiti za puhanje cilindara, a ubrzo se pojavila metoda mehaničkog istezanja cilindara (vidi sl.).

Upotreba efikasnijeg načina proizvodnje prozorskog stakla omogućila je povećanje veličine limenog stakla i smanjenje količine otpada. Dakle, postavljene 1910. godine u jednoj od engleskih fabrika Pilkington (Pilkington) vazdušne mašine američkog inženjera Džona Lubersa (John H. Lubbers) omogućile su dobijanje staklenih cilindara dužine do 13 m i prečnika do 1 m.

Proizvodnja prozorskog stakla izvlačenjem taline

William Clark iz Pittsburgha prvi je predložio metodu za proizvodnju staklenog lima izvlačenjem taline sa slobodne površine. Godine 1857. predstavio je engleski patent prema kojem se formiranje ravnog lima vrši polaganim vertikalnim izvlačenjem sjemena s površine taline. U narednih 50 godina pokušavali su riješiti glavni problem - sužavanje staklene trake pri rastezanju, ali svi pokušaji su bili neuspješni.

Godine 1871. belgijski pronalazač F.Vallin dobio je francuski patent (br. 91787) za proizvodnju prozorskog stakla mehaničkim rastezanjem stakla. Za kontinuirano dovod taline predložio je sistem lonaca, koji su međusobno povezani cijevi, tako da staklena masa iz jednog lonca ulazi u drugi. Metalna ploča (sjeme) spuštena je u posljednji veliki ovalni lonac, koji je bio zatvoren u cijevi. Do formiranja ravnog lima došlo je kada se ova ploča pomerila prema gore. Vazdušne cijevi sa otvorima za hlađenje stakla također su bile smještene u cijevi na bočnim stranama stakla. List stakla je bio podržan valjcima prekrivenim azbestnom tkaninom. Istezanje stakla može se dogoditi u dva smjera: okomito i horizontalno. U potonjem slučaju, osigurana je posebna metalna rola. Wallin je bio briljantan izumitelj i predložio je gotovo sve osnovne elemente mehaničkog crtanja, koji će se u 20. stoljeću koristiti u svim metodama crtanja stakla. U vrijeme kada su peći za kupanje bile nepoznate, uveo je sistem lonca za topljenje stakla, u kojem je bistrena staklena masa tekla sa dna kroz cijevi iz jednog lonca u drugi, u glavni, iz kojeg se izvlačilo staklo. Ovaj sistem kontinuiranog dovoda taline postao je osnova za pojavu peći za kupanje stakla. Godine 1890. Wallin je osnovao kompaniju za mehaničko crtanje prozorskog stakla u Guiforsu.

Godine 1905. belgijski inženjer Emile Fourcault predložio je vlastiti metod vertikalnog rastezanja stakla. Ovom najstarijom metodom (VVS) koristi se šamotni čamac iz čijeg proreza teče stalan mlaz stakla pod dejstvom hidrostatskog pritiska. Brzina vučenja može se podesiti prema dubini čamca. Staklena traka iz čamca ulazila je u osovinsku komoru, gdje se s obje strane nalaze cijevi hlađene vodom, a zatim je duž valjaka ulazila u peć za žarenje. Po rubovima trake postavljeni su valjci za formiranje perli i hlađene cijevi kako bi se spriječilo sužavanje trake. Debljina staklene trake određena je brzinom izvlačenja i temperaturom u zoni crtanja („sijalice“). Prve Fourko mašine za razvlačenje lima postavljene su u Belgiji i Češkoj 1913. godine. Produktivnost 11 mašina instaliranih na jednoj rezervoarskoj peći iznosila je 250 tona stakla dnevno.

Proces izvlačenja stakla omogućio je proizvodnju jeftinog prozorskog stakla sa vatrom poliranim površinama.Glavni nedostatak vučenog stakla nastaje prilikom formiranja (razvlačenja) i povezan je sa narušavanjem ravnosti stakla. Takva kršenja dovode do optičkog efekta sočiva i izobličenja slike. Crtano (mašinski izrađeno) prozorsko staklo imalo je široku primjenu u građevinarstvu za zastakljivanje prozora i staklenika.

Proizvodnja prozorskog stakla lijevanjem i brušenjem

Kao što je gore spomenuto, i postupak krunice i metoda puhanja cilindra, kao i VVS metoda, imali su niz nedostataka povezanih bilo s prisutnošću optičkih defekata i izobličenja, bilo s nemogućnošću dobivanja velikih listova stakla. Stoga se, kao alternativa, od početka 19. vijeka u Evropi koristio i drugi način proizvodnje livenjem i naknadnim žarenjem livenog valjanog stakla. U njemu se lonac rastopljenog stakla izlivao direktno na stol za izlivanje i kotrljao na valjcima. Za žarenje je korištena posebna peć s nekoliko redova polica, što je omogućilo povećanje kapaciteta utovara. Valjano staklo se može izraditi u bilo kojoj željenoj veličini i debljini od 3-6,5 mm. Ova metoda je korištena za proizvodnju stakla u boji i bezbojnog uzorka, kao i veliki listovi nepolirano prozorsko staklo. Staklo u boji s uzorcima bilo je posebno popularno za zastakljivanje prozora u crkvama i katedralama.

U budućnosti, s pojavom potrebe za kvalitetnijim staklom, abrazivna obrada staklenih površina počela se koristiti u završnoj fazi. U to vrijeme to je bio naporan, dugotrajan i višestepeni proces, koji je uključivao pomicanje lonca sa topljenjem stakla, livenje i valjanje u lim, žarenje, brušenje i poliranje. Vrijeme obrade stakla je bilo oko 17 sati.

Početkom 20. stoljeća, rast automobilske industrije podstakao je razvoj efikasnijih metoda proizvodnje poliranog stakla visokih performansi. Jedan od pionira ove metode bio je Pilkington, koji je 1923. godine zajedno sa Ford Motorsom razvio i pokrenuo kontinuirani proces proizvodnje valjanog stakla. Otopljeno staklo je topljeno u peći za kupanje i prolazilo kroz dovod u kontinuiranom toku kroz vodeno hlađene valjke i presovano do unaprijed određene debljine. Glavni problem je bio da se dobije visokokvalitetna talina u peći za kupanje. Godine 1925. ovu metodu je dopunila jednostrana mašina za brušenje i poliranje. Sljedeći korak ka automatizaciji proizvodnje bio je razvoj strojeva za dvostrano brušenje i poliranje stakla. Nakon mnogo eksperimentisanja i teškog rada na montaži, prva proizvodna linija za proizvodnju poliranog stakla pokrenuta je u tvornici Pilkington u Doncasteru (UK) 1935. godine. Kontinuirana staklena traka dužine 300 m kretala se brzinom od 66 m/h i istovremeno je obrađivana s obje strane ogromnim ravnim brusnim diskovima. Uvođenje ove tehnologije bio je najznačajniji razvoj u dugoj istoriji poliranog stakla.

Skuplje polirano staklo imalo je dobar optički kvalitet i uspješno se koristilo za zastakljivanje zgrada, izloga, vozila i ogledala. Ali proces proizvodnje poliranog stakla oduvijek je karakterizirala velika potrošnja energije, visoki operativni i kapitalni troškovi. Otpad stakla tokom brušenja i poliranja dostigao je 20%. Tako se, na primjer, proizvodna linija dvostranog kontinuiranog brušenja i poliranja kompanije Pilkington (Pilkington) u Cowley Hillu (UK) 1944. godine, uključujući peć za staklo, lehr, mašine za mljevenje i poliranje, protezala preko 430 m. s ponosom ili žaljenjem primijetio da je proizvodna linija 21 m duža od najvećeg oceanskog broda u to vrijeme, Queen Mary.

Sredinom 20. stoljeća pojavila se potreba za korištenjem novih, jednostavnijih i jeftinijih metoda za proizvodnju visokokvalitetnog stakla.

Prelazak na nove načine proizvodnje prozorskog stakla - float proces

Zasluge za stvaranje revolucionarnog načina proizvodnje poliranog stakla (float proces) pripadaju Sir Alastair Pilkingtonu (Alastair Pilkington).

Lionel Alexander Betin (Alastair) Pilkington je rođen 1920. godine, nakon što je završio školu u Sherborneu, upisao je Trinity College, Cambridge, gdje je stekao prvu diplomu iz mehanike. Tokom rata napustio je univerzitet i pridružio se Kraljevskoj artiljeriji. Učestvovao u neprijateljstvima u Grčkoj i na Kritu. Nakon što je pušten iz zarobljeništva na kraju rata, vratio se u Kembridž da nastavi studije i odlučio da nastavi karijeru kao građevinski inženjer. U martu 1947. postavljen je za tehničkog pomoćnika u tvornici ravnog stakla Pilkington, a dvije godine kasnije postaje direktor proizvodnje u fabrici Doncaster. Godine 1952. Alastair se vratio u St. Helens i pod njegovim vodstvom započeo je eksperimentalni rad na razvoju float procesa. Kao rezultat prvih eksperimenata, predložio je korištenje taline metala za formiranje i transport staklene trake. Godine 1953. u prvoj probnoj fabrici napravljen je uzorak float stakla (float-stakla) širine 300 mm. Godine 1955. proizvedeno je float staklo širine 760 mm u novom pilot postrojenju, a odbor Pilkingtona donio je hrabru i riskantnu odluku da izgradi float-linije širine 2540 mm. Kompanija se nadala uspjehu, ali je istovremeno shvaćala da će u slučaju neuspjeha finansijski gubici iznositi milione funti. S druge strane, uspješno lansiranje linije garantiralo je značajan i revolucionaran iskorak u tehnologiji ravnog stakla kroz dugu povijest proizvodnje stakla.

Linija za proizvodnju plovka puštena je u rad u Cowley Hillu (UK) 6. maja 1957. godine. Mnogi u to vrijeme nisu vjerovali novi proces, a rečeno je da ova linija neće proizvesti ni 1 m² stakla. Samo 14 meseci kasnije dobijeno je prvo kvalitetno float staklo (debljine 6,5 mm), a 20. januara 1959. godine kompanija Pilkington je zvanično objavila saopštenje za javnost u kojem je predstavila float proces sledećim rečima:

"Proces plutanja je najosnovniji, revolucionarni i najvažniji napredak u proizvodnji stakla u 20. stoljeću"

U skladu sa float metodom koju je razvio Pilkington (Pilkington), staklena masa iz studentskog bazena na temperaturi od 1100°C dovodi se iz peći za topljenje stakla na površinu rastaljenog kalaja u neprekidnoj traci. Traka je dovoljno stara visoke temperature za uklanjanje svih nedostataka i nepravilnosti na staklenoj površini. Budući da je površina rastopljenog metala savršeno glatka površina, staklo dobija „vatreno poliranu“ sjajnu površinu kojoj nije potrebno dalje brušenje i poliranje. Tokom eksperimenata je utvrđeno da se rastopljena staklena masa ne širi beskonačno po površini rastopljenog kalaja. Kada su sile gravitacije i površinske napetosti izbalansirane, traka postiže ravnotežnu debljinu od oko 7 mm. Za dobivanje staklene trake različitih debljina kreirane su metode koje se zasnivaju na regulaciji viskoznosti stakla u zoni kalupa i veličine vlačne sile. Ako je potrebno dobiti staklenu traku debljine veću od 7 mm, tada se ona komprimira bočnim graničnicima koji ne vlažu.

Na početku rada nastao je problem izbora rastopljenog metala koji treba da bude u tečnom stanju u temperaturnom opsegu od 600 do 1050°C, da ima niske pritiske pare, a gustinu treba da bude veća od stakla. Istraživanja su pokazala da sve ove zahtjeve ispunjava lim, koji gotovo da ne dolazi u interakciju sa staklom, te je potpuno pristupačan i jeftin proizvod. Ali kositar se na visokim temperaturama oksidira kisikom da nastane oksidna jedinjenja. Stoga, kako bi se izbjegla oksidacija površine rastaljenog kalaja, potrebno je stvoriti inertnu atmosferu dušika u kupatilu sa malim dodatkom vodika. Nakon formiranja, staklena traka se hladi na 620°C i transportuje u peć za žarenje.

Nakon provjere ovih priča, arheolozi su otkrili da pijesak rijeke Bel sadrži 14,5 - 18 posto vapna (kalcij karbonata), 3,6 - 5,3 posto glinice (aluminij oksida) i oko 1,5 posto magnezijum karbonata. Iz mješavine ovog pijeska sa sodom dobiva se izdržljivo staklo.

Dakle, Feničani su uzeli običan pijesak, kojim je njihova zemlja bila bogata, i pomiješali ga sa natrijum bikarbonatom - sodom bikarbonom. Iskopan je u egipatskim jezerima sode ili dobiven iz pepela koji je ostao nakon sagorijevanja algi i stepske trave. U ovu smjesu su dodali zemnoalkalnu komponentu - krečnjak, mermer ili kredu - a zatim sve to zagrijali na oko 700 - 800 stepeni. Tako je nastala pjenušava, viskozna, brzo stvrdnuta masa, od koje su se izrađivale staklene perle ili su, na primjer, puhane elegantne, prozirne posude.

Feničani se nisu zadovoljili jednostavnim oponašanjem Egipćana. Vremenom su, pokazujući neverovatnu inventivnost i upornost, naučili kako da naprave providnu staklastu masu. Može se samo nagađati koliko ih je to koštalo vremena i truda.

Stanovnici Sidona prvi su počeli da se bave proizvodnjom stakla u Fenikiji. To se dogodilo relativno kasno - u VIII veku pre nove ere. Do tada su egipatski dobavljači dominirali tržištima skoro hiljadu godina.

Međutim, Plinije Stariji pronalazak stakla pripisuje Feničanima - posadi jednog broda. Navodno je došao iz Egipta sa tovarom sode. U oblasti Akko, mornari su se privezali na obalu kako bi ručali. Međutim, u blizini nije bilo moguće pronaći ni jedan kamen na koji bi se kazalo postavilo. Onda je neko uzeo nekoliko grudica sode sa broda. Kada su se "otopili od vatre, miješajući se s pijeskom na obali", tada su "potekli prozirni potoci nove tečnosti - odatle je nastalo staklo". Mnogi ovu priču smatraju fikcijom. Međutim, prema brojnim istraživačima, u tome nema ničeg nevjerovatnog - osim što je mjesto pogrešno naznačeno. To se moglo dogoditi u blizini planine Karmel, a tačno vrijeme pronalaska stakla nije poznato.

U početku su Feničani pravili ukrasne posude, ukrase i sitnice od stakla. Vremenom su se diverzifikovali proces proizvodnje i počeo da dobija staklo raznih kvaliteta - od tamnog i mutnog do bezbojnog i prozirnog. Znali su da providnom staklu daju bilo koju boju; nije se zamutilo od toga.

Po svom sastavu ovo staklo je bilo blisko modernom, ali se razlikovalo u odnosu komponenti. Tada je sadržavao više alkalija i željeznog oksida, manje silicijum dioksida i vapna. Ovo je snizilo tačku topljenja, ali je pogoršalo kvalitet. Compound Feničko staklo bio je otprilike sljedeći: 60 - 70 posto silicijum dioksida, 14 - 20 posto sode, 5 - 10 posto vapna i raznih metalnih oksida. Neke čaše, posebno neprozirne crvene, sadrže dosta olova.

Potražnja je stvorila ponudu. U najvećim gradovima Fenikije - Tiru i Sidonu - rasle su fabrike stakla. Vremenom je cijena stakla opala, te je od luksuznog predmeta postalo antikni potrošni materijal. Ako je biblijski Jov izjednačio staklo sa zlatom, govoreći da se mudrost ne može vratiti ni zlatom ni staklom (Job 28:17), onda je s vremenom stakleno posuđe zamijenilo i metal i keramiku. Feničani su preplavili čitav Mediteran staklenim posudama i bocama, perlama i pločicama.

Najveći procvat ovaj zanat doživio je već u rimsko doba, kada je, vjerovatno, u Sidonu otkriven način duvanja stakla. To se dogodilo u 1. veku pre nove ere. Majstori Beruta i Sarepte bili su poznati i po svojoj sposobnosti da duvaju staklo. U Rimu i Galiji ovaj zanat je također postao raširen, jer su se tamo preselili mnogi stručnjaci iz Sidona.

Sačuvano je nekoliko posuda od duvanog stakla, označenih znakom majstora Eniona sa Sidona, koji je radio u Italiji početkom ili sredinom 1. veka nove ere. Dugo su se ova plovila smatrala najranijim primjercima. Međutim, 1970. godine, tokom iskopavanja u Jerusalimu, otkriveno je skladište sa posudama od livenog i duvanog stakla. Izrađene su 50-40 godina prije Krista. Očigledno se puhanje stakla pojavilo u Fenikiji nešto ranije.

Prema Pliniju Starijem, čak su i ogledala izmišljena u Sidonu. Uglavnom su bile okrugle, konveksne (izrađivane su i od duvanog stakla), sa tankom metalnom oblogom od kalaja ili olova. Umetnute su u metalni okvir. Slična ogledala su se izrađivala sve do 16. vijeka, kada su Mlečani izumili kalaj-živi amalgam.

Bila je to poznata venecijanska manufaktura koja je nastavila tradiciju sidonskih majstora. U srednjem vijeku, njen uspjeh doveo je do pada potražnje za libanskim staklom. Pa ipak, čak iu eri krstaški ratovi staklo proizvedeno u Tiru ili Sidonu bilo je veoma traženo.

Kao što znate, staklo koje koristimo u svakodnevnom životu je vještački materijal. Ali ima prirodni analog - opsidijan. To je očvrsnuta vulkanska lava ili stopljena stijena. Bio je to opsidijan koji su primitivni ljudi koristili za izradu raznih alata za rezanje, kao i nakita.

Umjetno staklo, o čijoj će povijesti biti riječi u nastavku, u početku se malo razlikovalo od prirodnog stakla. Nije se mogao pohvaliti ni ljepotom ni transparentnošću.

Antički istraživač Plinije Stariji u svojim spisima navodi da se umjetno staklo pojavilo zahvaljujući putnicima koji su kuhali hranu na pješčanoj obali i koristili komad prirodne sode kao postolje za kotao. Sutradan je na vanjskim zidovima kotla pronađena staklena kora. Plinijeva hipoteza je opovrgnuta tek u 20. veku. Naučnici su dokazali da je nemoguće otopiti staklo na otvorenoj vatri. Međutim, već prije nekoliko milenijuma, stanovnici starog Egipta i Mesopotamije naučili su kako topiti staklo u jamama. Temperature u ovim primitivnim pećima bile su dovoljno visoke da formiraju novi materijal od pijeska, lužine i vapna. Međutim, prvo staklo koje je napravio čovjek najvjerovatnije je nastalo slučajno tokom proizvodnje grnčarije.

Staklo je čvrsto tijelo, amorfno po svojoj strukturi. Naočare su prirodne i umjetne, napravljene od strane čovjeka. Od davnina, čovjek je naučio koristiti prirodno staklo kao alat. Među prirodnim staklima koje je čovjek koristio u prapovijesnim vremenima izdvajaju se tektiti i opsidijani. I ovi i drugi nalaze se na parkiralištima ljudi kamenog doba.

Drevni čovjek je koristio prirodno staklo za izradu raznih sjekira, strugala, vrhova strela i kopalja, noževa i drugih alata. Tektite su stari birali kao amajlije.

Davno je čovjek naučio proizvoditi staklo. U zoru ljudske kulture, u pećima za pečenje glinenih lonaca i zagrijanih slamom, trskom ili drvetom, prvu glazuru na zidovima ovih lonaca davao je pepeo otopljen na ne baš visokoj temperaturi. Tečeći sa zidova posuda i miješajući se s pijeskom na dnu ovih jama, pepeo je dao prvu staklenu masu. Stoga se jamska peć može smatrati kolijevkom staklarstva. I, mora se reći da je pepeo koji je sadržavao i do 40% alkalija ostao do sredine 19. vijeka. važna komponenta punjenja u mnogim fabrikama stakla, svrha alkalija je da snizi tačku topljenja stakla. Uz pepeo, kao izvor alkalija, korišćen je još u 1. veku. AD potaša i soda koja se dobija iz nje, što podrazumeva dve glavne vrste ekstrakta iz pepela raznih biljaka. U Egiptu se koristila prirodna soda.

Osim pepela, druga glavna komponenta stakla je kvarcni pijesak. U davna vremena, u ranim fazama proizvodnje stakla, bio je poznat sirijski pijesak iz rijeke Belus. Ovaj pijesak praktički nije sadržavao okside željeza.

Pored ovih glavnih komponenti koje formiraju staklo, razni aditivi- boje, zamućenja i posebne namjene, daju staklu određena svojstva.

Mnogi istraživači vjeruju da je izrada stakla prvo nastala u Mesopotamiji prije oko 5.000 godina. Krhotine stakla koje datiraju iz 2500. godine prije Krista pronađene su u Siriji. Pouzdano se zna da je u 16-14 st. BC e. staklarstvo u Egiptu bilo je veoma razvijeno. Iskopavanja koja je sproveo Flivders Petri u Ted-al-Amarni (blizu Tebe) 189I-1892 otkrila su ostatke staklarske radionice iz vremena jednog od faraona iz 18. dinastije. Pronađeni su ostaci peći, ulomci lonaca za topljenje stakla, razbijeno staklo i drugi predmeti.

Početkom naše ere centar staklarstva se prenosi u Rim. U doba Nerona (54-68. godine) upotreba stakla u Rimu bila je toliko raširena da se običan stakleni pehar mogao kupiti za bakarni novčić. U Rimu se pojavljuje prozorsko staklo. Nije ličilo na naše. Puhano, sastojalo se od malih diskova umetnutih u vezice drvenih ili kamenih rešetki. U literaturi tog vremena sačuvan je opis procesa topljenja stakla. Plinije Stariji je napisao da je najfiniji bijeli pijesak samljeven i pomiješan sa 3 zapremine sode. Smjesa je otopljena, a zatim prebačena u drugu peć, gdje je nastala masa, koju je Plinije nazvao "amonit". Amonitr je ponovo pretopljen u čisto bijelo staklo. Rimski majstori prvo su koristili sodu uvezenu iz Trakije, a zatim su prešli na vađenje iz pepela algi.

Prenevši prestonicu iz Rima u Vizantiju, u Carigrad 330. godine, Konstantin je u nju prebacio mnoge zanatlije, uključujući i staklare.

Značajan razvoj u Vizantiji postigla je takva grana proizvodnje stakla kao što je mozaik. Potreba za mozaicima bila je ogromna u vezi sa izgradnjom velikog broja crkava, a posebno Svete Sofije Carigradske, gde su mozaici bili široko korišćeni kao dekoracija.

Godine 1204 krstaši, a među njima i Mlečani, zauzeli su Carigrad i gotovo jedna trećina teritorije Vizantije pripala je Veneciji. Stekavši majstore i njihove tajne na istoku, Mlečani su počeli aktivno ovladavati staklarskim poslom. Krajem XIII vijeka. na otoku Murano, 2 km. iz Venecije, staklarske radionice već postoje.

U 14.-13. vijeku umjetnička vrijednost venecijanskog stakla bila je općenito prepoznata. Njegov procvat pada u 16. vijek.Ovo je najtanje, najčistije i veoma elegantno staklo. Oblici proizvoda su izuzetno raznoliki. Preovlađuju čaše, pehari, posuđe na nogama. Uz bezbojno staklo korišćeno je i staklo u boji,

pozlaćena. Izum filigrana - prozirno staklo mrežastim prepletima mlečnobelih niti dodatno je povećala već svetsku slavu venecijanskog stakla u 16. veku.Činjenica da je francuski kralj Henri III posetio Veneciju, svim prvim majstorima Murano dodelio francusko plemstvo.

Tek u 17. veku Venecijansko staklo je počelo da opada. U to vrijeme u Češkoj 1609. Kashpar Leman je izmislio recept za masivno, tvrdo staklo, nazvano kristalom zbog svoje sličnosti sa gorskim kristalom. U staklo je dodat kalcij koji je dao čistoću i transparentnost, tvrdoću, veći indeks prelamanja i, posljedično, igru svjetlosti. Češki kristal, ili kako ga još nazivaju Bohemian, u to je vrijeme dopuštao upotrebu dubokog graviranja - rezbarenja stakla. Od tog vremena počinje nova era u istoriji umjetničkog staklarstva.

Nešto kasnije u Engleskoj je staklu dodato olovo. Olovni kristal ima neverovatan sjaj i prelamanje svetlosti sa veličanstvenom igrom svetlosti - disperzije. Osim toga, olovni kristal ima prekrasan prsten. U 18. vijeku Proizvodnja kristala potiče iz Francuske - čuvene kompanije Baccarat, koja je i danas aktivna.

Kao što znate, staklo koje koristimo u svakodnevnom životu je vještački materijal. Ali on ima prirodni analog - opsidijan. To je očvrsnuta vulkanska lava ili stopljena stijena. Bio je to opsidijan koji su primitivni ljudi koristili za izradu raznih alata za rezanje, kao i nakita.

Umjetno staklo, o čijoj će povijesti biti riječi u nastavku, u početku se malo razlikovalo od prirodnog stakla. Nije se mogao pohvaliti ni ljepotom ni transparentnošću.

Istorija pronalaska stakla: legende i nagađanja

Prije nego što se pojavi na vašem ekranu, ovaj članak je pretvoren u optičke signale i prenošen brzinom od ~201.000 km/s preko optičkog kabla. Kabl je baziran na vlaknima od najtanjeg stakla, koje je 30 puta transparentnije od čiste vode. Tehnologiju je omogućila kompanija Corning Incorporated. 1970. godine, koristeći rezultate dugogodišnjeg istraživanja naučnika širom svijeta, patentirala je kabel sposoban za prijenos velike količine informacija na velike udaljenosti.

Ako čitate na pametnom telefonu, ne zaboravite da se zahvalite Steveu Jobsu, koji je 2006. pitao Corning Inc. za razvoj tankog, ali izdržljivog ekrana za iPhone. Rezultat - Gorilla Glass - sada dominira tržištem mobilnih uređaja. Ekrani pametnih telefona sa Gorilla Glass-om pete generacije ne pucaju nakon pada u 80% slučajeva (testni uređaji su pali sa visine od 1,6 metara - na ovom nivou ljudi obično drže telefon - na tvrdu podlogu).

I to nije sve. Bez stakla, svijet bi bio neprepoznatljiv. Zahvaljujući njemu, naočare, sijalice i prozori postali su dostupni čovječanstvu. No, uprkos sveprisutnosti stakla, u naučnoj zajednici još uvijek postoji rasprava o definiciji ovog pojma. Neki smatraju staklo čvrstim, drugi tečnim. Mnoga pitanja i dalje ostaju bez odgovora: na primjer, zašto je jedna vrsta stakla jača od druge, ili zašto određene staklene mješavine imaju upravo takva optička i strukturna svojstva. Dodajte ovoj postojećoj bazi podataka o vrstama stakla, od kojih jedna sadrži više od 350.000 trenutno poznatih vrsta, što omogućava kreiranje veliki iznos različite mešavine. Rezultat je zaista zanimljivo područje istraživanja koje redovno proizvodi fantastične nove proizvode. Staklo je imalo ogroman uticaj na čovječanstvo i slobodno se može reći da staklo oblikuje lice naše civilizacije.

"Mi koristimo staklo hiljadama godina, ali još uvijek ne razumijemo šta je staklo", rekao je Mathieu Boshi, stručnjak za staklo i član istraživačkog tima. Univerzitet u Kaliforniji U Los Angelesu. Staklo se po pravilu dobija zagrevanjem, a zatim brzim hlađenjem mešavine nekoliko supstanci. Na primjer, pijesak (silicijum dioksid), vapno i soda koriste se za stvaranje ravnog prozorskog stakla. Silicijum obezbeđuje transparentnost, kalcijum daje snagu, a soda smanjuje tačku topljenja. " Brzo hlađenje sprečava kristalizaciju stakla,” kaže Steve Martin, naučnik stakla na Državnom univerzitetu Iowa.

Upravo zbog sprečavanja kristalizacije staklo se smatra amorfnom supstancom – a ne čvrstim ili tekućim. Atomi stakla nastoje da obnove kristalnu strukturu, ali ne mogu, jer se smrzavaju na mjestu tokom procesa njegove proizvodnje. Možda ste čuli da se staklo na prozorima drevnih katedrala s vremenom slijeva i stoga postaje deblje u podnožju. Ova izjava je pogrešna: drevne proizvodne tehnologije jednostavno nisu dopuštale izradu čak i stakla. Ali još uvijek je u pokretu, iako vrlo sporo. Rezultati studije objavljene prošle godine u Journal of the American Ceramic Society pokazali su da bi na sobnoj temperaturi staklu drevne katedrale trebalo oko milijardu godina da pomakne jedan nanometar materije.

Ljudi prave alate od opsidijana i drugih vrsta vulkanskog stakla još od zore civilizacije, a prvo staklo koje je napravio čovjek prvi put je napravljeno u Mesopotamiji prije nešto više od 4.000 godina. Vjerovatno je dobiven kao nusproizvod u proizvodnji keramičke glazure. Ubrzo su ovu tehnologiju posudili stari Egipćani. Izvršni direktor iz Muzeja stakla Corning, Carol White tvrdi da su prvi stakleni predmeti bili perle, privjesci i grančice za izradu staklenog mozaika. Često su uz pomoć minerala dobijali izgled drugog materijala.

„Početkom drugog milenijuma pre nove ere, zanatlije su počeli da izrađuju mala plovila tip vaze. Arheolozi su pronašli klinaste ploče koje opisuju proces, ali one su napisane tajnim jezikom dizajniranim da sakriju tajne proizvodnje”, dodaje White.

U vrijeme uspona Rimskog carstva, staklarstvo je postalo važna grana privrede. Pisac Petronije priča priču o zanatliji koji je izašao pred cara Tiberija sa komadom navodno neuništivog stakla. "Da li još neko zna kako da napravi ovakvo staklo?" - upitao je Tiberije zanatlije. „Ne“, odgovorio je zanatlija, naglašavajući sopstvenu važnost. Tiberije je bez upozorenja naredio da se jadniku odrubi glava. Iako Tiberijevi motivi nisu pouzdano poznati, može se pretpostaviti da je takav izum mogao uništiti staklarsku industriju carstva.

Prva velika inovacija u proizvodnji stakla dogodila se u prvom veku pre nove ere, kada je staklo počelo da se puše oko Jerusalima. Ubrzo su Rimljani shvatili kako staklo učiniti manje ili više prozirnim: tako su se pojavili prvi stakleni prozori. Došlo je do značajnog pomaka u percepciji stakla, jer se ranije cijenilo samo zbog svojih dekorativnih svojstava. Umjesto da se dive staklu, ljudi su počeli da gledaju kroz njega. Tokom narednih stoljeća, Rimljani su proizvodili staklo u industrijskim razmjerima, a ono se na kraju proširilo po cijeloj Euroaziji.

U to vrijeme nauka kao takva nije postojala, a staklo je bilo opijeno oreolom misterije. Na primer, u četvrtom veku nove ere Rimljani su stvorili čuveni Likurgov pehar, koji menja boju od zelene do crvene u zavisnosti od ugla svetlosti. Moderna istraživanja su pokazala da je nevjerovatno svojstvo pehara zbog prisustva nanočestica srebra i zlata.

U srednjem vijeku, napredne tajne izrade stakla čuvale su se u Evropi i arapskim zemljama. U eri visokog srednjeg vijeka Evropljani su započeli proizvodnju vitraža. Prema Carol Whiteu, veličanstvene staklene slike su imale ogromnu ulogu u proučavanju katekizma od strane nepismenog stanovništva. Nije ni čudo da se vitraži nazivaju i Biblijama za siromašne.

Iako prozorska stakla datiraju iz rimskog doba, još uvijek su bila skupa i teško dostupna. Ali sve se mijenja izgradnjom Kristalne palače za Svjetsku izložbu 1851. Kristalna palata je bila izložbena sala sa staklenom površinom od 93.000 kvadratnih metara. m - četiri puta više od sedišta UN-a u Njujorku, izgrađenog vek kasnije. „Crystal Palace je ljudima pokazao dostojanstvo i ljepotu prozorskih stakala, utjecao je na arhitekturu i potražnju potrošača“, kaže Alan McLenaghan, direktor SageGlass-a, kompanije specijalizirane za zatamnjena stakla i druge staklene proizvode. Kristalna palata je izgorjela 1936. godine, ali nekoliko godina kasnije staklo za prozore postalo je pristupačnije zahvaljujući britanskoj kompaniji Pilkington, čiji su zaposlenici osmislili tehniku stvaranja toplinski poliranog stakla izlivanjem rastopljene staklene mase na sloj rastopljenog kalaja.

U 13. veku, mnogo pre nego što su prozorska stakla postala sveprisutna, prva stakla su kreirali nepoznati pronalazači. Pronalazak je pomogao u borbi protiv nepismenosti i postavio temelje za dalje poboljšanje sočiva, što je omogućilo da se vide stvari koje su do tada bile nepoznate. Početkom 14. vijeka Mlečani su posudili dostignuća zanatlija sa Bliskog istoka i Male Azije i unaprijedili proces stvaranja prozirnog stakla nazvanog "crystallo". Jedna tehnika uključivala je pažljivo otapanje kvarcnog kamenčića zajedno sa pepelom biljaka koje vole soli, što je omogućilo ispravan odnos silicijum dioksida, mangana i natrijuma, na šta se tada, naravno, nije sumnjalo. Bilo je od vitalnog značaja da se pravila za pravljenje stakla čuvaju u tajnosti. Uprkos visokom statusu koji su imali svi proizvođači stakla, kazna za prelazak granice Mletačke Republike za njih je bila smrtna kazna. Mlečani su bili lideri na tržištu stakla u narednih 200 godina.

korišćenjem stakla vlastita proizvodnja, Mlečani su stvorili i prva ogledala. Nema dovoljno riječi da se opišu sve promjene koje je njihov izgled izazvao. Ranija ogledala su bila napravljena od poliranog metala ili opsidijana, bila su veoma skupa i nisu reflektovala svetlost tako efikasno. Nova ogledala omogućila su teleskope i revolucionirala umjetnost: uz njihovu pomoć talijanski kipar Filippo Brunelleschi razvio je linearnu perspektivu 1425. godine. Promenila se svest ljudi. Pisac Ian Mortimer je čak sugerirao da prije pojave staklenih ogledala ljudi sebe nisu doživljavali kao zasebne jedinstvene pojedince, koncept individualnog identiteta nije postojao.

Staklo ima širok spektar primjena. Oko 1590. godine, Hans Jansen i njegov sin Zachary izumili su mikroskop sa dva sočiva na krajevima cijevi, koja su dala povećanje od devet puta. Holanđanin Anthony Van Leeuwenhoek napravio je još jedan korak naprijed. Kao relativno obrazovan šegrt kod trgovca galanterije, Anthony je često koristio lupu za brojanje niti tkanine, a pritom je razvio nove načine poliranja i brušenja sočiva, što je omogućilo povećanje slike za 270 puta. Godine 1670. Leeuwenhoek je uz pomoć svojih sočiva slučajno otkrio postojanje mikroorganizama: bakterija i protista.

Engleski naučnik Robert Hooke poboljšao je Leeuwenhoekov mikroskop. Autor je poznatog djela Micrographia, prve knjige o mikroskopskom svijetu s detaljnim gravurama do tada nevidljivih slika, poput tekstura sunđera ili slika buva. "Ukrašen blistavim crnim oklopom, tanak i uredno građen", napisao je Hooke o buvama. Gledajući kroz mikroskop koru plutenog drveta, čija je struktura podsjećala na saće i monaške ćelije, Hooke je skovao termin "kavez". Ovaj napredak šokirao je nauku i doveo, između ostalog, do pojave mikrobiologije i teorije o klicama bolesti.

Pojava staklenih epruveta i pipeta u laboratorijama širom svijeta omogućila je mjerenje i miješanje različitih tvari i njihovo izlaganje svim vrstama utjecaja. Stakleni alati doprinijeli su razvoju hemije i medicine, a omogućili su i pojavu parne mašine i motora sa unutrašnjim sagorevanjem.

Dok su se neki naučnici petljali s mikroskopima i čašama, drugi su okrenuli pogled ka nebu. Ne zna se pouzdano ko je izumeo teleskop, iako je prvi pomen ovog uređaja pronađen u Holandiji 1608. godine. Teleskop je postao poznat zahvaljujući Galileu, koji je poboljšao postojeći dizajn i počeo proučavati nebeska tijela. Tokom posmatranja satelita Jupitera došao je do zaključka da geocentrični model svijeta nema smisla, što je izazvalo nezadovoljstvo Katoličke crkve. Inkvizicijska komisija iz 1616. zaključila je da je izjava o heliocentrizmu „apsurdna i apsurdna sa filozofske tačke gledišta i, štaviše, formalno jeretička, budući da su njeni izrazi na mnogo načina suprotni Svetom pismu“. Kao što vidite, staklo može dovesti do grijeha.

Uticaj stakla na naše živote ne slabi. Gledajući u budućnost, istraživači se nadaju da će napraviti jednako značajan proboj koristeći staklo za neutralizaciju nuklearnog otpada, stvaranje sigurnih baterija i dizajn biomedicinskih implantata. Inženjeri razvijaju high-tech ekrane osjetljive na dodir, kameleonsko staklo, sigurnosno staklo.

Sljedeći put kada vidite stakleni predmet, razmislite o tome, nije li čudno da materijal rođen od zemlje i vatre, vezan poput jezerca ledenim pokrivačem, stalno u atomskom čistilištu, čini ljudski život toliko lakšim i podstiče napredak . Gledajte pažljivo, ne kroz staklo, kao obično, već direktno u njega i sjetite se koliko bi fenomena ostalo nedostupno ljudskom oku da nemamo pri ruci materijal koji je sam po sebi jedva primjetan.