Ingredientai stiklo gamybai. Stiklas – kas tai yra ir kaip jis gaminamas? Stiklo savybės. Stiklo gamybos būdas naudojant skrudintuvą

Kas žinoma apie stiklo gamybą?

Iš istorijos žinoma, kad stiklo gamyba yra labai senas procesas. Kaip tai daroma? Laikotarpis datuojamas maždaug iki 2500 m. pr. Kr. Anksčiau tokį retą ir vertingą užsiėmimą dabar pakeitė plačiai paplitusi šios medžiagos gamyba.

Stiklo gaminiai yra visur. Jie naudojami kaip konteineriai, buities ir dekoratyviniai elementai, izoliatoriai, armuojantis pluoštas ir kiti dalykai. Akiniai skiriasi tik gamybai naudojama medžiaga. Tačiau pats procesas yra beveik tas pats.

Pagrindinės medžiagos, kurių jums reikės:

1. pagrindinis elementas yra kvarcinis smėlis (silicio dioksidas);
2. natrio karbonatas arba soda;
3. kalcio oksidas, dar vadinamas kalkėmis;
4. stiklo lydymo krosnis;
5. kitos druskos ir oksidai, kurie gali būti naudojami papildomai individualiai (aliuminio, geležies, magnio, švino oksidai ir kalcio arba natrio druskos);
6. apsauginiai drabužiai;
7. grilis;
8. anglis;
9. Formos ir kiti formos suteikimo elementai;
10. ugniai atsparus tiglis.

Stiklo gamybos naudojant krosnį metodai

Pirmasis būdas lituoti stiklą namuose yra naudoti viryklę.

Kvarcinio smėlio pirkimas:

• Ši medžiaga yra stiklo gamybos pagrindas. Stiklas, kuriame nėra geležies priemaišų, turi savų privalumų – yra lengvas. To negalima pasakyti apie stiklą, kuriame jis yra. Jis kvepės žaliai.
• Prieš pradedant darbą svarbu užsidėti kaukę. Kvarcinis smėlis yra smulkiagrūdis ir lengvai patenka į nosies ertmę ir toliau į plaučius. Tai, savo ruožtu, sudirgins jūsų gerklę.
• Kvarcinio smėlio galite lengvai įsigyti specializuotoje internetinėje parduotuvėje. Jo kaina yra maža.

Svarbu! Apytikslis kiekis, kurio reikės, kainuos apie 20 USD. e. Ateityje jo galėsite įsigyti iki tonos, kurios apytikslė kaina bus 100 USD. e. Jei planuojate dirbti pramoniniu mastu.

• Būna, kad kokybišką smėlį rasti nėra taip paprasta, o jame daugiau priemaišų. Nebūk nusiminęs. Tokiu atveju mangano dioksidas ateis į pagalbą. Jis turėtų būti dedamas nedideliais kiekiais. Jei jūsų idėja yra žalsvo atspalvio stiklas, tada jums nieko nereikia daryti. Palik viską kaip yra.

Kalcio karbonato ir oksido pridėjimas:

• Šiuo atveju karbonatas sumažina pramoninių stiklų gamybos temperatūrą. Tuo pačiu metu tai sukelia stiklo koroziją dalyvaujant vandeniui. Norint to išvengti, į stiklinę būtina papildomai įpilti kalkių arba kalcio oksido.
• Stiklo atsparumui užtikrinti naudojami magnio arba aliuminio oksidai. Paprastai šie intarpai neužima didelės stiklo kompozicijos procentinės dalies. Šis skaičius yra maždaug 26–30 proc.

Kitų cheminių elementų pridėjimas:

• Šis dekoratyvinio stiklo gamybos būdas namuose reikalauja naudoti švino oksidą. Jis suteikia kristalui blizgesio, mažo kietumo, palengvina pjaustymą ir suteikia žemą lydalo susidarymo temperatūrą.
• Lantano oksido galima rasti akinių lęšiuose. Jis turi lūžio savybes.
• Kalbant apie švino kristalą, jame gali būti iki 33 procentų švino oksido.

Svarbu! Kuo daugiau švino, tuo daugiau miklumo reikia formuojant išlydytą stiklą. Remiantis tuo, daugelis stiklo pūtėjų renkasi mažesnį kiekį.

• Geležies priemaišos kvarciniame stikle suteikia jam žalią atspalvį. Šiuo atveju, norint padidinti žalsvą atspalvį, pridedamas geležies oksidas. Tai taip pat taikoma vario oksidui.
• Geltona, gintarinė ir net juoda spalva gali būti išgaunama naudojant sieros junginį. Viskas priklauso nuo anglies ar geležies kiekio, pridėto prie stiklo krūvio.

Pagrindiniai stiklo gamybos etapai:

• Sudėkite mišinį į karščiui atsparų tiglį. Pastarasis turėtų būti kuo atsparesnis temperatūrai, kuri bus orkaitėje. Jis gali svyruoti nuo 1500 iki 2500 laipsnių. Tai priklauso nuo priedų.

Svarbu! Taip pat tigliui keliamas vienas svarbus reikalavimas – jis turi būti toks, kad būtų galima lengvai pritvirtinti metalinėmis žnyplėmis.

• Ištirpinkite mišinį iki skystos konsistencijos. Pramoniniam silikatiniam stiklui tai galima padaryti dujomis šildomoje krosnyje.

Svarbu! Taip pat yra elektrinės, mufelinės ir puodinės krosnys. Jie gali būti pagaminti iš specialaus stiklo. Atkreipkite dėmesį, kad kvarcas ir smėlis, kuriuose nėra papildomų priemaišų, virsta stikline būsena, kai orkaitės temperatūra yra 2500 laipsnių Celsijaus. Jei į turinį įpilsite natrio karbonato, tai yra įprasta soda, temperatūra nukris iki 1500 laipsnių.

• Atidžiai stebėkite stiklo konsistenciją. Svarbu iš jo laiku pašalinti visus burbuliukus. Tai galima pasiekti reguliariai maišant, kol konsistencija taps vienalytė. Taip pat būtina pridėti vieną iš elementų - natrio chlorido, natrio sulfato arba stibio oksido.
• Suformuokite stiklą. Norėdami tai padaryti, naudokite vieną iš šių būdų.
• Paprasčiausias – stiklinį lydalą supilti į formą ir palaukti, kol atvės. Naudojant šį metodą, sukuriama daug optinių lęšių. Anksčiau tokį metodą naudojo egiptiečiai.
• Paruoštą išlydytą stiklą sudėkite į vonią, kurioje yra išlydyta alavo. Pastarasis veikia kaip substratas. Tada turite jį išpūsti suslėgtu azotu, kad suformuotumėte arba nupoliruotų. Kitas būdas – tuščiavidurio vamzdžio gale surinkti reikiamą kiekį stiklo ir, sukant vamzdį, išpūsti.

Svarbu! Šiuo metodu pagamintas stiklas vadinamas flotaciniu stiklu. Tai jie gamina nuo šeštojo dešimtmečio pradžios.

• Palikite stiklinę atvėsti. Svarbu pastatyti tokioje vietoje, kur nepažeis, nesugadins vanduo, dulkės ar, pavyzdžiui, lapai. Turėkite omenyje, kad jei jis liečiasi su šaltais daiktais, jis įtrūks.
• Paskutinis šio stiklo gaminimo namuose būdo žingsnis bus stiklo atkaitinimas. Šis terminio apdorojimo būdas padidins medžiagos stiprumą. Jį naudojant bus pašalinti visi taškiniai įtampos šaltiniai, kurie gali atsirasti stiklo aušinimo proceso metu.

Svarbu! Baigus šį darbą, stiklas gali būti padengtas papildomomis dangomis, kad padidėtų ilgaamžiškumas ir stiprumas. Galima ir laminuoti.

1. Neatkaitintas stiklas turi mažiau stiprumo.
2. Kalbant apie apdailos darbų temperatūrą, tai priklauso nuo tikslios stiklo sudėties - nuo 400 iki 550 laipsnių Celsijaus.
3. Stiklo aušinimo greitis priklauso nuo dydžio. Dideli stiklo gaminiai turi būti vėsinami lėtai. Su mažesniais reikalai vyksta greičiau.

Stiklo gamybos būdas naudojant skrudintuvą

Antras būdas pasigaminti stiklą namuose yra anglies skrudintuvas. Pažvelkime į viską žingsnis po žingsnio ir šiuo atveju.

Įranga darbui

Pirmiausia reikia pasidaryti viryklę. Tam puikiai tiks kepsninė. Svarbu, kad jis būtų šildomas anglimi. Šiuo atveju šiluma, kurią išskiria anglis deginant, naudojama kvarciniam smėliui ištirpdyti stiklą. Vėlgi, šios medžiagos kaina nėra per didelė. Jie yra plačiai prieinami.

Svarbu! Naudokite standartinio dydžio groteles. Būtų geriau, jei jis būtų kupolo formos. Pagrindinės savybės, kurias jis turi turėti, yra storos sienos ir geras stiprumas. Jei jūsų grotelės turi ventiliacijos angą, dažniausiai apačioje, ją reikia atidaryti.

Tačiau naudojant šį metodą gali būti keletas nedidelių kliūčių. Net jei yra labai aukšti temperatūros skaičiai, ne visada pavyksta jį lengvai išlydyti. Norėdami tai padaryti, prieš pradėdami procesą, į smėlį turite įpilti kalkių, borakso arba skalbimo sodos. Priedų kiekis neturi viršyti ⅓-¼ smėlio tūrio.

Svarbu! Atminkite, kad šie priedai žymiai sumažina smėlio lydymosi temperatūrą.

Stiklo formatavimas

Norėdami pūsti stiklą, paruoškite ilgą tuščiavidurį metalinį vamzdelį. Norint išpilti stiklą, reikia formos. Jis turi būti tankus ir neturi ištirpti nuo karšto stiklo. Pavyzdžiui, naudokite grafitą.

Svarbu! Naudodami šį metodą atminkite, kad kepsninė įkaista daug aukščiau nei įprastai. Gali būti, kad pati kepsninė gali išsilydyti. Todėl gaminant stiklą šiuo metodu, visus veiksmus reikia atlikti atsargiai ir atsakingai. Neatsargumas gali sukelti rimtų sužalojimų ar net mirtį.

Apsaugos priemonės:

1. Prie darbo zonos padėkite didelį kiekį smėlio ir gesintuvą.
2. Visi darbai turi būti atliekami lauke.
3. Pavyzdžiui, grindys turi būti betoninės.
4. Gamindami stiklinę, būkite atokiai nuo grotelių, kad apsaugotumėte save ir savo drabužius nuo aukštos temperatūros.
5. Nepamirškite dėvėti apsauginių drabužių. Tai apima ugniai atsparius drabužius, orkaitės pirštines, labai tvirtą prijuostę ant drabužių ir visada suvirinimo kaukę.
6. Taip pat naudojant šį metodą jums reikės dulkių siurblio. Jis veiks kaip anglies pūstuvas. Mes jį išdėstome taip: pastatome kūną pakankamu atstumu. Mes pritvirtiname žarną prie ventiliacijos angos, esančios žemiau. Norint gauti norimą formą, gali tekti jį sulenkti. Galite pritvirtinti prie vienos iš grotelių kojelių. Žarna turi būti tvirtai pritvirtinta ir nejudėti.

Svarbu! Jei atsitiks priešingai, jokiu būdu nesiartinkite, nes labai karšta. Tada turite išjungti dulkių siurblį ir pažvelgti į žarnos padėtį. Jis turi būti nukreiptas tiksliai į ventiliacijos angą.

Veikimo procedūra:

• Ant grotelių vidinės pusės padėkite anglis. Reikia įdėti du ar net tris kartus daugiau nei mėsai kepti. Gerai, jei jis pripildytas beveik iki kraštų.

Svarbu! Naudokite kietmedžio anglį. Jis dega greičiau ir geriau nei briketuotas.

• Į dubens vidurį įdėkite ketaus indą arba tiglį su smėliu.
• Atidžiai apžiūrėkite naudojamos anglies pakuotę. Apšvieskite jį tinkamu būdu. Yra anglis, kuri užsidega tiesiogiai, ir yra medžiaga, kuriai naudojamas žiebtuvėlis. Palaukite, kol liepsna pasiskirstys tolygiai.
• Palaukite, kol anglys bus paruoštos tolesniam darbui. Anglies pasirengimą galima nustatyti pagal spalvą. Jie bus oranžiniai.
• Kitas žingsnis – įjungti dulkių siurblį. Tai būtina norint užtikrinti, kad anglis būtų prapūsta.

Svarbu! Akmens anglis, veikiama oro srauto, gali pasiekti labai aukštą temperatūrą. Iki maždaug 1100 laipsnių Celsijaus. Į tai reikia atsižvelgti esant šalia viryklės. Iš jo gali pasirodyti kylantys blyksniai.

Iš ko pagamintas stiklas?

1. Geriau nusipirkti parduotuvėje ir nesijaudinti.
2. Iš ko pagamintas stiklas?

   Paradoksalu, bet STIKLAS yra užšalęs skystis.
   Pagrindinis stiklo komponentas, kurio į jį patenka didžiausias kiekis (60-70% tūrio) ir lemia jo tipines savybes, yra SILICA SiO2 (smėlis, kvarcas, smulkiagrūdis smiltainis).
   Silicio dioksidas įpilamas į stiklo sudėtį, pavyzdžiui, kvarcinio smėlio pavidalu.
   Stiklo gamyboje naudojamas tik ŠVARIAUSIŲ atmainų kvarcinis smėlis, kuriame bendras priemaišų kiekis (molio, kalkių, žėručio priemaišos) neviršija 2-3%.
   Ypač nepageidautina yra geležies, kuri, esant smėlyje net ir nedideliais kiekiais, nuspalvina stiklą nemalonia žalsva spalva.

   Stiklą galima suvirinti vien iš smėlio, į jį nepridedant jokių kitų medžiagų, tačiau tam reikia labai aukštos temperatūros (virš 1700 laipsnių C).
   Įprastos modernios krosnys iš ugniai atsparių molinių plytų, kuriose naudojamas kietas, skystas ar dujinis kuras, tam netinka: tenka griebtis elektrinių krosnių, kurių eksploatacija labai brangi.
   Todėl smėlio lydymosi temperatūrai sumažinti naudojami įvairūs priedai...

3. Jis pagamintas iš smėlio esant aukštai temperatūrai ir tam tikram slėgiui.
4. Stiklui gaminti meistrai ima: kvarcinį smėlį (pagrindinį komponentą); kalkių; soda; Kaip gaminamas stiklas Pirmiausia kvarcinis smėlis, soda ir kalkės įkaitinami specialioje krosnyje iki 1700 laipsnių virš nulio. Smėlio grūdeliai susijungia vienas su kitu, tada homogenizuojasi (virsta vienalyte medžiaga), dujos pašalinamos. Masė panardinama į aukštesnėje nei 1000 laipsnių temperatūroje išlydytą skardą, kuri dėl mažesnio tankio plūduriuoja paviršiuje. Kuo plonesnė masė patenka į skardinę vonelę, tuo plonesnis stiklas išeina. Stiklo gamyba Baigiamasis akcentas – laipsniškas aušinimas.

   Kepimo soda padeda sumažinti lydymosi temperatūrą 2 kartus. Jei jo nepridėsite, bus labai sunku išlydyti smėlį ir atitinkamai sujungti atskirus smėlio grūdelius. Kalkių reikia, kad masė atlaikytų vandenį.

5. Kvarcinis smėlis, kalkės ir soda
6. Na, iš tikrųjų jis pagamintas iš kvarcinio smėlio
7. Stiklas gaminamas lydant smėlio ir kitų mineralinių komponentų mišinį, kuris priklauso nuo stiklo prekės ženklo. Pavyzdžiui, krištoliniame stikle, iš kurio gaminami dekoratyviniai stiklo dirbiniai, yra daug švino. Išlydžius gryną kvarcinį smėlį, gaunamas kvarcinis stiklas - jis labai atsparus ugniai ir lydalo klampus, todėl dėl jame likusių oro burbuliukų net nepasidaro skaidrus. Jis turi mažytį šiluminio plėtimosi koeficientą – pakaitinus iki raudonumo ir įdėjus į vandenį, jis nesutrūkinėtų. Jis naudojamas gaminant laboratorinius stiklus, stiklo kaitinimo elementus laboratorijoms ir pramonei ir kt. Norint gauti optinį kvarcinį stiklą, praleidžiantį ultravioletinę šviesą, lydomas kalnų kristalas – tai tas pats, kas kvarcinis smėlis, grynas SiO2, bet stambaus kristalo , kuris gamtoje yra retas.

   Į Vasilčenkos atsakymą. Anksčiau iš urano stiklo buvo gaminami dekoratyviniai indai – nuostabios gelsvai žalios spalvos, gaminius iš jo galima pamatyti Maskvoje Kuskovo muziejuje. Atradus radioaktyvumą, tokio stiklo gamyba buvo sustabdyta.
   Apsaugai nuo radioaktyviosios spinduliuotės naudojami ekranai iš švino stiklo – jame švino yra net daugiau nei dekoratyviniame krištoliniame stikle ir gelsvo atspalvio. Vaizdo vamzdeliai monitoriams yra pagaminti iš to paties stiklo, kad apsaugotų kompiuterio vartotoją nuo elektronų srauto iš vaizdo vamzdžio „elektroninio ginklo“.

8. Paprastame stikle yra apie 70% silicio dioksido, kuris tos pačios formos randamas kvarce ir polikristalinėje formoje – smėlyje. Stiklo kompozicija

   Gryno silicio dioksido (SiO2) lydymosi temperatūra yra maždaug 2000 laipsnių, jis daugiausia naudojamas stiklui gaminti specialiuose įrenginiuose. Paprastai į mišinį dedama dar dvi medžiagos, kad būtų supaprastintas gamybos procesas. Pirma, tai yra natrio karbonatas (Na2CO3) arba kalio karbonatas, kuris sumažina mišinio lydymosi temperatūrą iki 1000 laipsnių. Tačiau šie komponentai prisideda prie stiklo tirpimo vandenyje, o tai yra labai nepageidautina. Todėl į mišinį dedama dar vieno komponento – kalkių (kalcio oksido, CaO), kad kompozicija taptų netirpi. Šiame stikle yra apie 70% silicio dioksido ir jis vadinamas natrio kalkių stiklu. Tokio stiklo dalis bendroje gamybos apimtyje sudaro apie 90 proc.

   Kaip ir kalkės ir natrio karbonatas, į įprastą stiklą dedama kitų komponentų, kad pakeistų jo fizines savybes. Pridėjus švino į stiklą, padidėja šviesos lūžio rodiklis ir pastebimai padidėja blizgesys, o į mišinį įpylus boro pakeičiamos šiluminės ir elektrinės stiklo savybės. Torio oksidas suteikė stiklui aukštą lūžio rodiklį ir mažą dispersiją, reikalingą aukštos kokybės lęšių gamybai, tačiau dėl savo radioaktyvumo šiuolaikiniuose gaminiuose jis buvo pakeistas lantano oksidu. Stiklo geležies priedai naudojami infraraudonajai spinduliuotei (šilumai) sugerti.

   Metalai ir jų oksidai dedami į stiklą, kad pasikeistų jo spalva. Pavyzdžiui, mangano dedama nedideliais kiekiais, kad stiklas įgautų žalią atspalvį, arba didesnės koncentracijos – ametisto spalvą. Kaip ir manganas, selenas yra naudojamas mažomis dozėmis stiklui nuspalvinti arba didelėmis koncentracijomis, kad suteiktų rausvą spalvą. Mažos kobalto koncentracijos suteikia stiklui melsvą atspalvį. Vario oksidas suteikia turkio šviesą. Nikelis, priklausomai nuo koncentracijos, gali suteikti stiklui mėlyną, violetinę arba juodą spalvą. Priklausomai nuo stiklo sudėties, jo spalvą gali paveikti kaitinimas arba vėsinimas. #9679; Cheminė sudėtis, % :
   SiO2 - 72,2
   Al2O3 – 1,7
   CaO+MgO 12,0
   Na2O+K2O 13.7
   SO3 - 0,3
   Fe2O3 - 0,1

9. Pagaminta iš kvarcinio smėlio.
10. Pagaminta iš silicio elektrolizės būdu.

Stiklas yra seniausias žmogaus rastas ir iki šiol naudojamas objektas. Surado todėl, kad žmogus ne pats sugalvojo ir pagamino pirmą kartą. Labiausiai tikėtina, kad pirmasis stiklas atsirado prieš daugelį tūkstančių metų iš vulkaninės lavos. Šiais laikais ši medžiaga paprastai vadinama obsidianu. Kaip gaminamas stiklas? Grįžkime į laikus, kai jo dar nebuvo. Pamažu žmonės įsisąmonino supančią gamtą ir pastebėjo, kad natūralią sodą sumaišius su smėliu, o vėliau pakaitinus, atsiranda skaidri medžiaga. Taip jie sužinojo apie šios naujos rūšies medžiagą. Šį procesą aprašė senovės graikų enciklopedistas Plinijus. Būtent nuo to momento prasidėjo stiklo naudojimo istorija, kuri šiandien tapo absoliučiai nepakeičiama mūsų gyvenime. Juk dabar jis naudojamas visur.

Tačiau yra ir kita teorija apie tai, kaip stiklas gaminamas, o tiksliau, kaip jis buvo gaminamas anksčiau. Kai kurie mokslininkai nusprendė, kad stiklinė medžiaga buvo aptikta kaip vario lydymo ar skrudinimo šalutinis produktas.Žmogaus gyvenime šis produktas vaidino tikrai išskirtinį vaidmenį. Sunku pervertinti jo svarbą. Lakštinio stiklo gamyba prilygsta tokiems atradimams kaip ugnies sukūrimas ir rato išradimas. Senovės Egipto laikais buvo įprasta iš jo gaminti įvairiausius papuošalus. Vėliau išmoko iš jo gaminti indus skysčiams. Nuo tryliktojo amžiaus smarkiai išaugo gaminamo stiklo kiekis. Venecija tapo jos gamybos centru. Meistrai susipažino su rytietiško stiklo kūrimo technologija, po kurios pradėjo ją kurti ir tobulinti. Stiklo skaidrumas tapo įmanomas dėl to, kad į jį buvo pridėta įvairių priemaišų. Meistrai iš jo pradėjo gaminti įvairius patiekalus, kurie buvo labai ploni ir elegantiški. Tais laikais stiklo gaminiai labiau tarnavo kaip prabangos prekės ir dekoracijos.

Jei klausimas, kaip gaminamas stiklas, jums vis dar įdomus, galite kalbėti apie tai, kaip jis rado vis daugiau naujų pritaikymo sričių. Tobulėjo jo gamybos technologija. Buvo išrastas veidrodis, tai buvo padaryta vieną pusę užtepus amalgama. Stiklas taip pat pradėtas naudoti statybose. Paprastai jis buvo naudojamas rūmų ir šventyklų statybai. O meistrai išmokę pasidaryti spalvotą, ėmė puošti juo langus, gamindami gražius vitražus. Ir dabar stiklas plačiai naudojamas lydymui. O ilgainiui stiklas pradėtas naudoti moksle. Dėl jo gebėjimo sutelkti ir skleisti šviesą atradimo buvo sukurti įvairūs lęšiai, pagaminti teleskopai ir mikroskopai. Šie atradimai tapo milžinišku gamtos mokslų – medicinos, biologijos, astronomijos, fizikos ir kitų – raidos žingsniu. Jokia veikla jokioje mokslo srityje neįmanoma be stiklo.

Kaip gaminamas stiklas? Kaip ir anksčiau, iš smėlio. Smėlio šerdyje yra kvarco, kuris čia pateikiamas kristalų pavidalu. Kaitinamas jis ištirpsta. Jei greitai atvėsinsite, mineralai nespės kristalizuotis, taps skaidrūs. Norint suteikti gaminiui bet kokią spalvą, į jį dedama įvairių metalų oksidų. Siekiant suteikti stiklui maksimalų skaidrumą, smėlis išvalomas taip, kad jame būtų beveik tik kvarcas.

Šiuo metu yra daug būdų gauti skirtingų savybių gaminį: sustiprintą, grūdintą, veidrodinį, šarvuotą. Pagrindas vis dar yra paprastas smėlis, kuris yra apdorojamas. Svarbu pasakyti, kad planetoje smėlio vis dar yra pakankamai, todėl stiklas greitai neišnyks iš mūsų naudojimo.

Šiandien mes kalbėsime apie tai, kaip savo rankomis pasidaryti stiklą namuose. Taip pat apsvarstysime savarankiškos stiklo ir stiklo gaminių, ty krosnių, stiklo lydymo prietaisų ir įrankių, gamybos būdus ir technologijas.

Gamyklose ir chemijos laboratorijose stiklas gaminamas iš užtaiso – kruopščiai sumaišyto sauso miltelių druskų, oksidų ir kitų junginių mišinio. Kaitinant krosnyse iki labai aukštų temperatūrų, dažnai virš 1500°C, druskos skyla į oksidus, kurie, sąveikaudami tarpusavyje, sudaro silikatus, boratus, fosfatus ir kitus junginius, kurie yra stabilūs aukštoje temperatūroje. Kartu jie sudaro stiklą.

Paruošime vadinamuosius lydančius stiklus, kuriems užtenka laboratorinės elektrinės krosnelės, kurios kaitinimo temperatūra yra iki 1000°C. Taip pat reikės tiglių, tiglio žnyplių (kad nesudegtų) ir nedidelės plokščios plieninės arba ketaus plokštelės. Pirmiausia suvirinsime stiklą, o tada rasime jam panaudojimą.

Mentele ant popieriaus lapo sumaišykite 10 g natrio tetraborato (borakso), 20 g švino oksido ir 1,5 g kobalto oksido, persijoto per sietelį. Tai mūsų partija. Supilkite jį į nedidelį tiglį ir suspauskite mentele, kad gautumėte kūgį, kurio viršus būtų tiglio centre. Sutankintas užtaisas turi užimti ne daugiau kaip tris ketvirtadalius tiglio tūrio, tada stiklas neišsilies.

Žnyplėmis įstatykite tiglį į elektrinę krosnį (tiglį arba mufelinį), įkaitintą iki 800-900 °C, ir palaukite, kol išsilydys. Tai vertinama pagal burbuliukų išsiskyrimą: kai tik jis sustoja, stiklas yra paruoštas. Žnyplėmis išimkite tiglį iš krosnies ir nedelsdami supilkite išlydytą stiklą ant švarios plieno arba ketaus plokštės. Vėsdamas ant viryklės, stiklas sudaro mėlynai violetinį luitą.

Norėdami gauti kitų spalvų stiklus, pakeiskite kobalto oksidą kitais dažančiais oksidais. Geležies (III) oksidas (1-1,5 g) nuspalvins stiklą rudai, vario (II) oksidas (0,5-1 g) - žaliai, mišinys iš 0,3 g vario oksido su 1 g kobalto oksido ir 1 g geležies ( III) oksidas - juodas. Jei imsite tik boro rūgštį ir švino oksidą, stiklas išliks bespalvis ir skaidrus. Eksperimentuokite su kitais oksidais, pavyzdžiui, chromu, manganu, nikeliu, alavu.

Stiklą sumalkite grūstuve porcelianiniame grūstuvėje. Kad nesusižeistumėte nuo skeveldrų, būtinai apvyniokite ranką rankšluosčiu ir uždenkite grūstuvę švaria šluoste.

Ant storo stiklo supilkite smulkius stiklo miltelius, įpilkite šiek tiek vandens ir sutrinkite iki kreminės masės varpeliu – stikliniu ar porcelianiniu disku su rankena. Vietoj varpelio galite paimti nedidelį plokščiadugnį skiedinį arba poliruotą granito gabalą – taip darė senieji meistrai, šlifuodami dažus. Gauta masė vadinama slydimu. Aliuminio paviršių tepsime taip pat, kaip jie daro papuošalus.

Aliuminio paviršių nuvalykite švitriniu popieriumi ir nuriebalinkite virdami sodos tirpale. Ant švaraus paviršiaus skalpeliu arba adata nubrėžkite dizaino kontūrą. Įprastu šepetėliu uždenkite paviršių slydimu, nusausinkite ant liepsnos ir kaitinkite toje pačioje liepsnoje, kol stiklas susilies su metalu. Jūs gausite emalį.

Jei piktograma maža, ją galima uždengti stiklo sluoksniu ir visiškai pakaitinti liepsnoje. Jei gaminys yra didesnis (tarkim, ženklas su užrašu), tuomet jį reikia padalinti į dalis ir po vieną aptepti stiklu. Kad emalio spalva būtų intensyvesnė, vėl užtepkite stiklą. Tokiu būdu galite gauti ne tik dekoracijas, bet ir patikimas emalio dangas, apsaugančias aliuminio dalis visų tipų įrenginiuose ir modeliuose. Kadangi tokiu atveju emaliui tenka papildoma apkrova, po nuriebalinimo ir plovimo metalinį paviršių patartina padengti tankia oksido plėvele; Norėdami tai padaryti, pakanka 5-10 minučių palaikyti dalį orkaitėje, kurios temperatūra yra šiek tiek žemesnė nei 600 ° C.

Aišku, didelę dalį slydimą patogiau tepti ne šepetėliu, o purškimo buteliuku arba tiesiog laistant (bet sluoksnis turi būti plonas). Išdžiovinkite dalį 50-60°C orkaitėje, o tada perkelkite į elektrinę orkaitę, įkaitintą iki 700-800°C.

Taip pat iš lydančio stiklo galite pagaminti dažytas plokštes mozaikos darbams. Susmulkinto porceliano gabalėlius (juos visada gausite porceliano parduotuvėje) uždenkite plonu šlifavimo sluoksniu, išdžiovinkite kambario temperatūroje arba orkaitėje ir sulydykite stiklą ant lėkščių, laikydami elektrinėje orkaitėje tokioje temperatūroje. ne žemesnė kaip 700°C.

Įvaldę dirbti su stiklu, galite padėti savo kolegoms iš biologijos klubo: jie dažnai gamina iškamšas, o iškamoms reikia įvairių spalvų akių...

Maždaug 1,5 cm storio plieninėje plokštėje išgręžkite keletą skirtingų dydžių įdubų kūginiu arba sferiniu dugnu. Lygiai taip pat, kaip ir anksčiau, sulydykite skirtingų spalvų stiklus. Gama tikriausiai užtenka, bet norėdami pakeisti intensyvumą, šiek tiek padidinkite arba sumažinkite dažančiojo priedo kiekį.

Į plieninės plokštės įdubą įlašinkite nedidelį lašelį ryškiaspalvio išlydyto stiklo, tada supilkite rainelės spalvos stiklą. Lašas pateks į pagrindinę masę, bet su ja nesusimaišys – taip bus dauginamas ir vyzdys, ir rainelė. Lėtai vėsinkite daiktus, vengdami staigių temperatūros pokyčių. Norėdami tai padaryti, įkaitintu pincetu iš formos išimkite sukietėjusias, bet vis dar įkaitusias „akis“, suberkite jas į birų asbestą ir atvėsinkite iki kambario temperatūros. .

Žinoma, lydantis stiklas taip pat gali būti naudojamas kitoms reikmėms. Bet ar nebūtų geriau, jei jų ieškotumėte patys?

O eksperimentams su stiklu užbaigti, naudojant tą pačią elektrinę krosnį, bandysime įprastą stiklą paversti spalvotu stiklu. Natūralus klausimas: ar taip galima pasidaryti akinius nuo saulės? Tai įmanoma, bet vargu ar pavyks iš pirmo karto, nes procesas yra kaprizingas ir reikalauja tam tikrų įgūdžių. Todėl imkite akinius tik tada, kai pasipraktikavote ant stiklo gabalėlių ir įsitikinote, kad rezultatas atitinka jūsų lūkesčius.

Pagrindiniai stiklo dažai bus kanifolija. Anksčiau ruošėte džiovykles aliejiniams dažams iš rezinatų, rūgščių druskų, sudarančių kanifoliją. Grįžkime prie rezinatų, nes jie gali sudaryti ploną, lygią plėvelę ant stiklo ir tarnauti kaip dažiklių nešikliai,

Kanifolijos gabaliukus ištirpinkite maždaug 20% ​​koncentracijos kaustinės sodos tirpale, maišydami ir nepamirškite, žinoma, atsargiai, kol skystis taps tamsiai geltonas. Po filtravimo įpilkite šiek tiek geležies chlorido FeCl3 arba kitos geležies druskos tirpalo. Turėkite omenyje, kad tirpalo koncentracija turi būti maža, druskos negalima vartoti per daug – tokiu atveju susidarančios geležies hidroksido nuosėdos mums trukdys. Jei druskos koncentracija maža, susidaro raudonos geležies rezinato nuosėdos – čia jos reikia.

Nufiltruokite raudonas nuosėdas ir išdžiovinkite ore, o tada ištirpinkite iki prisotinimo gryname benzine (ne automobilių benzine, o tirpiajame benzine); dar geriau būtų paimti heksaną arba petrolio eterį. Ant paviršiaus teptuku arba purškiamais dažais užtepkite ploną stiklo sluoksnį, leiskite jam išdžiūti ir įdėkite į maždaug 600°C įkaitintą orkaitę 5-10 minučių.

Tačiau kanifolija yra organinė medžiaga ir negali atlaikyti šios temperatūros! Teisingai, bet kaip tik to ir reikia – tegul organinė bazė perdega. Tada ant stiklo liks plona geležies oksido plėvelė, gerai prilipusi prie paviršiaus. Ir nors oksidas paprastai yra nepermatomas, tokiu plonu sluoksniu jis praleidžia dalį šviesos spindulių, t.y. gali tarnauti kaip šviesos filtras.
Galbūt nuo šviesos apsaugantis sluoksnis jums atrodys per tamsus arba, priešingai, per šviesus. Tokiu atveju keiskite eksperimento sąlygas – šiek tiek padidinkite arba sumažinkite kanifolijos tirpalo koncentraciją, keiskite degimo laiką ir temperatūrą. Jei nesate patenkinti stiklo dažymo spalva, geležies chloridą pakeiskite kito metalo chloridu, bet būtinai tokiu, kurio oksidas yra ryškios spalvos, pavyzdžiui, vario ar kobalto chloridu.

O kai technologija kruopščiai išvystyta ant stiklo gabalėlių, įprastus akinius galima paversti akiniais nuo saulės be didelės rizikos. Tik nepamirškite nuimti stiklo nuo rėmo – plastikinis rėmas neatlaikys kaitinimo orkaitėje taip, kaip kanifolijos pagrindas...
.
Norint pagaminti stiklą, smėlis turi būti ištirpintas. Tikriausiai vaikščiojote karštu smėliu saulėtą dieną, todėl manote, kad norint tai padaryti, jis turi būti įkaitintas iki labai aukštos temperatūros. Ledo kubelis tirpsta maždaug 0 C temperatūroje. Smėlis pradeda tirpti esant ne žemesnei kaip 1710 C temperatūrai, kuri beveik septynis kartus viršija maksimalią mums įprastos krosnies temperatūrą.
Bet kurios medžiagos pašildymas iki tokios temperatūros reikalauja daug energijos, taigi ir pinigų. Dėl šios priežasties stiklininkai, gamindami stiklą kasdieniams poreikiams, į smėlį įpila medžiagos, kuri padeda smėliui ištirpti žemesnėje temperatūroje – apie 815 C. Ši medžiaga dažniausiai yra kalcinuota soda.
Tačiau jei tirpdami naudosite tik smėlio ir kalcinuotos kalcinos mišinį, galite gauti nuostabų stiklo tipą – stiklą, kuris tirpsta vandenyje (tiesą sakant, ne pats geriausias pasirinkimas stiklinėms).

Stiklas, dažniausiai naudojamas langams, veidrodžiams, stiklams, buteliams ir lemputėms gaminti, vadinamas natrio kalkių silikatiniu stiklu. Šis stiklas yra labai patvarus, o išlydytas jį lengva suformuoti į norimą formą. Be smėlio, sodos pelenų ir kalkakmenio, šiame mišinyje (specialistai jį vadina „mišiniu“) yra šiek tiek magnio oksido, aliuminio oksido, boro rūgšties, taip pat medžiagų, kurios neleidžia šiame mišinyje susidaryti oro burbuliukams.

Visi šie ingredientai sujungiami ir mišinys dedamas į milžinišką krosnį (didžiausioje iš šių krosnių telpa beveik 1 110 000 kg skysto stiklo).

Didelė orkaitės kaitra mišinį kaitina tol, kol jis pradeda tirpti ir iš kieto tampa klampus skystis. Skystas stiklas ir toliau kaitinamas aukštoje temperatūroje, kol iš jo išnyksta visi burbuliukai ir gyslos, nes iš jo pagamintas daiktas turi būti visiškai skaidrus. Kai stiklo masė taps vienalytė ir švari, sumažinkite ugnį ir palaukite, kol stiklas pavirs klampia klampia mase – kaip karšta rainelė. Tada stiklas iš krosnies pilamas į liejimo mašiną, kur supilamas į formas ir formuojamas.
Tačiau gaminant tuščiavidurius daiktus, pavyzdžiui, butelius, stiklas turi būti išpūstas kaip balionas. Anksčiau stiklo pūtimą buvo galima pamatyti per muges ir karnavalus, o dabar šis procesas dažnai rodomas per televiziją. Tikriausiai matėte, kaip stiklo pūtėjai vamzdelio gale pučia karštą stiklą, kad sukurtų nuostabias formas. Tačiau stiklą galima pūsti ir naudojant mašinas. Pagrindinis stiklo pūtimo principas – pūsti į stiklo lašą, kol viduryje susiformuoja oro burbulas, kuris tampa ertme gatavame gabale.

Stiklui suteikus reikiamą formą, jo laukia naujas pavojus – atvėsęs iki kambario temperatūros jis gali įskilti. Norėdami to išvengti, meistrai bando kontroliuoti aušinimo procesą termiškai apdorojant kietėjantį stiklą. Paskutinis apdorojimo etapas – perteklinių stiklo lašelių pašalinimas iš puodelių rankenėlių ar poliravimo lėkščių naudojant specialias chemines medžiagas, kurios padaro jas idealiai lygias.

Mokslininkai vis dar ginčijasi, ar stiklas laikytinas kietu, ar labai klampiu (panašiu į sirupą) skysčiu. Kadangi senesnių namų langų stiklai apačioje yra storesni, o viršuje – plonesni, kai kas tvirtina, kad ilgainiui stiklai nuvarva. Tačiau galima teigti, kad anksčiau langų stiklai nebuvo daromi idealiai tiesūs ir žmonės juos tiesiog kišdavo į rėmus storesniu kraštu žemyn. Netgi senovės Romos laikų stikliniai indai nerodo jokių „skysčių“ ženklų. Taigi, seno lango stiklo pavyzdys nepadės išspręsti klausimo, ar stiklas iš tikrųjų yra labai klampus skystis.

Sudėtis (žaliavos) stiklui gaminti namuose:
Kvarcinis smėlis;
Soda;
talamitas;
kalkakmenis;
nefelino sienitas;
Natrio sulfatas.

Kaip namuose gaminamas stiklas (gamybos procesas)

Paprastai stiklo laužas (sulaužytas stiklas) ir pirmiau minėti komponentai naudojami kaip ingredientai.

1) Būsimo stiklo sudedamosios dalys patenka į krosnį, kur jis visas ištirpsta 1500 laipsnių temperatūroje, sudarydamas vienalytę skystą masę.

2) Skystas stiklas patenka į homogenizatorių (aparatą stabiliems mišiniams sukurti), kur sumaišomas iki vienodos temperatūros masės.

3) Karštai masei leidžiama nusistovėti kelias valandas.

Taip gaminamas stiklas!