пятница, 24 июня 2016 г.

24 июня День разноцветных стекол (Кален ДАР)


Разноцветные стекла делают мир вокруг совершенно другим. Не важно через какое вы смотрите. Стекла - они как настроение, можно примерить радость, удивление, восторг. Можно и грусть, печаль, тоску. Все зависит от того, какие эмоции вам сейчас по вкусу. А мир - он все тот же самый.

Автор рисунка и текста: Катерина Овчарова (Caramelina)

А давай разноцветим все смешными одежками,
Будто в яркие-яркие краски макнули ладошки мы,
А потом - разок - коснулись дорог,
Домов и крыш; ну-ка, голуби, кыш!
А впрочем, нет - и голубей в цвет!
Посмотри на мир сквозь окно с цветными стеклышками.

Видишь, синий кот бежит за зелеными мышками,
Фиолетовый дог бредет... Как считаешь, не слишком ли?
А впрочем, пусть - тогда и грусть
Уйдет совсем. А красок - семь,
Но размешать - еще сто пять.
В желтом небе парит стрекоза с голубыми крылышками.

Автор текста: tobico

История появления стекла

обсидиановый нож
Когда и где цветное стекло появилось, довольно интересно. Но, увы, история возникновения стекла весьма расплывчата. Предполагается, что изначально древние люди увидели две формы естественного стекла, образующегося в естественных природных условиях. При ударе молнии в песок образуются длинные стеклянные трубы – результат оплавления песка под влиянием большой температуры. Нечто подобное было замечено и в тех местах, где над созданием стекла «поработала» раскаленная вулканическая лава – при вытекании из жерла вулкана она оплавляет скальный массив и песок в новое вещество – обсидиан. Кстати, его люди довольно быстро научились использовать для своих нужд – украшали им ножи, делали драгоценности, деньги. Естественным образом произведённое стекло, в особенности вулканическое стекло (обсидиан) использовалось ещё в каменном веке для обработки режущих инструментов. Так как такое стекло было редким, оно стало частым торговым товаром.

Согласно легенде из «Этимологии» Исидора Севильского, стекло впервые было изготовлено в устье реки Белус, где прибрежный песок состоит из смеси кварцевого — с известняком. Ныне эта река носит название Нахаль Неэман (ивр. ‏נחל נעמן‎‏‎‎), около города Акко в Израиле: «В части Левантийского побережья, называемого Финикией, есть низменный берег, близко к району, проживания иудеев. Место это около подножия горы Кармель, где течет река Белус... Быстрое течение водного потока в её устье очищает пески на побережье от загрязнений. Сохранилась история, как на этот берег был выброшен корабль, который вёз соду из Египта в Финикию. Когда купцы занялись приготовлением пищи, то не нашли поблизости никаких камней для того, чтобы сложить очаг. Поэтому, чтобы сложить печь, они принесли куски спрессовавшейся соды с корабля. Песок на берегу смешался при высокой температуре с содой, и полупрозрачными потоками новой жидкости стал вытекать из печи, застывая снаружи. Таково происхождение стекла». Источником этой мифологической версии явилась «Естественная история» Плиния Старшего. И возникла эта красивая легенда, вероятно, как отражение римского опыта стекольного производства — белый кварцевый с восточного побережья Средиземного моря, как и из других аналогичных источников сырья, благодаря его химической чистоте широко использовался по всей Римской империи для производства стекла, получившего бурное развитие в I веке до н. э. Первые археологические и достоверные исторические свидетельства появления настоящих стекольных технологий на сирийско-палестинском побережье относятся к этому же времени. Легенда Плиния, как и многое в его причудливых записках, закономерно перекочевавшая в творчество Исидора Севильского, разумеется, не может считаться исторически корректным свидетельством.

Древнеегипетская стеклодувная печь
Однако, с точки зрения науки, эта история не совсем точна. Опытным путём установлено, что таким способом стекло сварить невозможно. Жар, который даст даже очень большой костёр, будет недостаточен для того, чтобы образовался сплав песка и соды; кроме этого, есть и другие технологические особенности, которые вступают в явное противоречие с такой версией зарождения стеклоделия. Скорее всего, цветное стекло появилось как плод обжига глиняных изделий на огне гончарами сирийского побережья, Месопотамии или древнего Египта, где и были обнаружены археологами древнейшие изделия из стекла. Особенно много находок было в Египте, благодаря благоприятным для сохранения стекла климатическим условиям, но возможно, что некоторые из этих изделий были ввезены в Египет. Древнейшие стеклянные объекты датируются третьим тысячелетием до н. э. Это стеклянные шарики, которые могли случайно получиться в процессе изготовления металла или керамики. Наиболее древнее изделие из стекла известно в виде Египетской цепочки – ее создание относится к периоду 2750-2625 г.г. до н.э. Участники экспедиции Дэвида Шлумбергера обнаружили в 1937 г. 115 фрагментов этого шедевра. Древние египтяне Нового Царства овладели интересным навыком – они пользовались цветным стеклом спиралевидной формы для изготовления сосудов (факты относятся к 2-му тысячелетию до н.э.). Найдены были фрагменты цветного плоского стекла и в Риме, и в Бени-Хасане (Египет). Ученые делают на этом основании вывод, что существовали и стеклянные витражи – первые попытки их создания во всяком случае. Опять же в Древнем Египте со второго тысячелетия до н.э. и в Древнем Риме с первого века н.э. Египет оставался центром стеклоделия вплоть до нашей эры. Синее стекло, окрашенное кобальтом, появилось в Египте в начале нашей эры.

Стеклоделие было развито также в странах Ближнего Востока, - в Сирии и Финикии, а также в Причерноморье. Шумерами стекловидная глазурь использовалась при расцвечивании конической черепицы, которая красовалась на их огромных храмах. Что касается методического руководства по стеклопроизводству, то первое такое «пособие» было обнаружено в возрасте 650-е годы до н.э. – записанное на глиняных табличках, оно найдено в библиотеке ассирийского царя Ашурбаниала во время раскопок.

Кстати, в то же время в Сибири, по мнению исследователей, изобрели технику выдувания стекла, и с создания стеклодувной трубки в стекольном деле началась новая эра развития. Самое первое цветное стекло попало в мастеровитые руки древних египетских гончаров – они умели окрашивать стеклянную глазурь путем примешивания к песку и соде красящих веществ. Получалась гамма желтых, фиолетовых, пурпуровых, синих, голубых оттенков. Однако в те времена процесс варки в глиняных емкостях был примитивным, поэтому прозрачное и цветное стекло не обладало достаточной чистотой и первые изделия были окрашенными.

стеклодувы древнего Китая
С древних времен стекло известно в Китае, где в 5-3 вв. до нашей эры стеклянные изделия появляются в большом количестве.В письменных свидетельствах говорится о умении китайцев изготавливать пять цветов стекла. Примерно за 1200 лет до нашей эры уже была известна техника прессования стекла в открытых формах. Этим способом изготовлялись вазы, чаши, блюда, цветные мозаичные украшения. Особенно распространенным было голубое и бирюзовое стекло, окрашенное медью. Зеленое стекло получали окрашиванием медью и железом. Кроме того, в Японии, Индии и Корее были найдены изделия из стекла возрастом примерно 2000 год до н.э.

Переворот в технологии стеклоделия был вызван изобретением метода выдувания полых стеклянных изделий. Выдувательная трубка, это простейшее приспособление, оказалось инструментом, при помощи которого человек с художественным чутьем и даром точной координации движений в результате длительных упражнений достигал высокого совершенства в работе. Первая стеклодувная трубка была придумана сирийскими мастерами в Вавилоне в I веке до н.э. и быстро нашла применение в Древнем Риме, который стал центром стекольного производства.

Портландская ваза (Древний Рим)
В эллинистический период произошло дальнейшее развитие технологии стеклоделия, что позволило производить стеклянные изделия большого размера (столовую посуду). Также была разработана технология смешения стекла нескольких цветов для получения мозаичных структур. В этот период бесцветное стекло начало цениться больше цветного, поэтому были усовершенствованы и технологии его изготовления. Одним из величайших периодов в истории стекла стал период Римской империи, когда человек научился выдувать стекло и придавать стеклянным предметам желаемую форму и размер. Римляне варили стекло не на костре, а в стекловаренной печи, сложенной из камня. Поэтому им удавалось получать более высокие температуры, и стекло у них плавилось уже по-настоящему, превращаясь в ослепительно сияющую жидкость. Первые в Италии стекловарни были устроены при Цезаре в Риме, тогда же возникла и мозаика. Во времена императора Тита (конец I в. н. э.) применялись уже оконное литое стекло и стеклянные пластинки для облицовки стен. Листовое оконное стекло было большой роскошью и редкостью и применялось лишь для церквей вплоть до конца XII ст. Частные жилища у богатых римских патрициев были снабжены слюдяными окнами. В начале I в. н. э. один римский мастер сделал длинную и тонкую железную трубку с небольшим расширением на конце. На другой ее конец он насадил деревянный мундштук, чтобы защитить губы от ожога. Это простое изобретение оказалось поистине гениальным, ведь на протяжении почти двух тысяч лет все стеклянные изделия создавались при помощи этой трубки. Искусство стеклоделия в Древнем Риме находилось на высоком уровне, к выдающимся образцам мирового искусства относится Портландская ваза (хранится в Британском музее).

То, что мы сегодня называем витражами, появилось лишь в эпоху христианства. По некоторым литературным источникам можно предположить, что прототип витража в эпоху раннего христианства представлял набор из разноцветных кусочков стекла разной величины, куски стекла укреплялись с помощью замазки в прорези деревянных или каменных досок, вставлявшихся в оконные проемы. Так, епископ Фортунат (VI в.) в торжественных стихах прославляет лиц, украсивших базилики цветными стеклами, и описывает эффект первых лучей утренней зари, играющих в окнах Парижского собора. Римский поэт Пруденций (IV-V вв.) посетивший двор императора Гонория, сравнивает цветные стекла в окнах базилики апостола Павла с весеннем лучом, усеянным яркими цветами. В V–VІ вв. Прототипы средневековых витражей украшали окна храмов в городах Галии, затем они появились в Германии и Англии.

После падения Римской империи (конец V в.) центр стеклоделия перемещается в Византию, где освоили выплавку цветного непрозрачного стекла (смальты) для мозаики, сменившую каменную мозаику.686 г. н. э. считается годом создания первых витражей из стекла. С падением Рима и Византии в европейских странах на сотни лет воцарится тусклое бытовое стекло, а возрождение наступит только с подъёмом Венеции, привезшей рецепты варки стекла с Ближнего Востока. Исторические хроники сохранили эту важную дату: 982 год, появление первой венецианской вазы.


Постоянно улучшая качество своих изделий методом проб и ошибок, местные мастера убеждались в том, что расцветка стекла зависит от добавок оксидов и солей различных металлов и что сода, добавленная в расплав, придает ему пластичность, облегчая работу стеклодува. В конце XIII века, понимая ценность стекла и желая оградить его от пожаров, которые случались здесь регулярно, власти государства переносят его производство на расположенный поблизости остров Мурано. Все эти годы стекло остается предметом гордости Венеции и едва ли не главным её товаром. Рецепты мастеров хранятся в строжайшей тайне. Под страхом тюрьмы запрещается вывоз сырья и выезд из города тех, кто тесно связан с его производством.

В XV веке венецианцам удается очистить стекло от примесей и получить прозрачное “кристалло”, на которое наносятся эмаль и узорная позолота , а в XVI - изготовить матовое, аметистовое стекло и алмазные иглы для гравировки.

Со временем цехи по изготовлению стекла открываются во Франции, Испании, Англии. И хотя влияние венецианской школы по-прежнему велико, техника расписного портрета и гравировка на французских и особенно английских изделиях порою её превосходят. В 1291 году Большой Совет Венеции постановил вынести стекловаренные печи за черту города, на маленький остров Мурано, ставший с тех пор самым известным центром изготовления лучших изделий из стекла.

Отец русской мозаики М.В. Ломоносов
ПЕРВЫЙ УЧЕНЫЙ-СТЕКЛОВАР — МИХАЙЛО ВАСИЛЬЕВИЧ ЛОМОНОСОВ

Цветное стекло люди узнали много раньше, чем белое. Бусы, кольца, вазы, флаконы и чаши, которые люди делали еще тысячелетие назад, были из окрашенного, часто непрозрачного стекла. В те далекие времена сварить цветное стекло было легче, чем бесцветное. Стеклоделы не знали тогда, что для получения неокрашенного стекла нужны чистые материалы, а при варке из тех веществ, какие были у них под руками, стекла получались обычно некрасивого грязно-зеленого цвета из-за тех примесей, железа и других металлов, которые содержались в песке, мраморе и других природных материалах, служивших составными частями стекла.

Если же в стекло специально вводились добавки некоторых металлов, то грязно-зеленый цвет перекрывался какой-нибудь другой яркой окраской, и стекла получались красивыми, как драгоценные камни. Непрозрачным стекло часто делали потому, что в нем не были видны пузырьки и частицы непроварившегося песка, и изделия из такого стекла выглядели гораздо красивее, чем из прозрачного.

По мере того, как развивалось стеклоделие, всё более разнообразные цвета стекол научились получать мастера, всё ярче и чище становилась окраска изделий. Но искусство окраски стекла оставалось секретом немногих стеклоделов, который они хранили от других людей и уносили с собой в могилу или передавали по наследству своим детям и внукам. Для них владение секретами цветного стекла было средством их личного обогащения. Им было безразлично, почему стекло ведет себя так или иначе. Им нужно было только знать, как изо дня в день варить стекло, чтобы получать его всегда одинаково красиво окрашенным.

А цветное стекло имело свои особенности, не зная которых стеклоделам было не легко бороться с неудачами. Нередко случалось так, что какое-нибудь стекло вдруг переставало удаваться, и тогда никто на всем заводе не знал, что надо делать, чтобы вновь его исправить.

Но так не могло продолжаться вечно. Владельцы тайн цветного стекла не могли навсегда остаться их собственниками. Нашлись люди, которые не только самостоятельно открыли все секреты цветного стекла, но и улучшили его, научившись владеть процессами и изучив природу окраски стекла.

И первым, кто начал изучение цветного стекла и заложил научную основу в его производство, был наш великий русский ученый — Михаиле Васильевич Ломоносов.

Ломоносов был одновременно физиком, химиком, геологом, минерологом, астрономом, философом, историком, литератором, поэтом и художником. Но кроме всего этого он был еще и первым ученым-стекловаром.

Трудно представить себе, как могли в одном человеке совмещаться столь разнообразные таланты и интересы. И ведь в каждой из этих областей он был глубоким исследователем, в каждую из них он внес новые ценные вклады, прославив русскую науку и искусство.

Цветное стекло, по словам самого Ломоносова, было одним из его главных увлечений. Цели, к которым стремился великий Ломоносов, были совсем другими, чем те, которые преследовали его предшественники за границей. Изучая стекло, он никогда не думал использовать результаты в своих интересах. Наоборот, он стремился как можно скорее поделиться с другими плодами своих трудов, сделать их достоянием народа и принести пользу своей Родине.

Но прекрасные стремления Ломоносова постоянно встречали противодействие со стороны руководства русской Академии наук, во главе которой в то время стояли невежественный бюрократ Шумахер и другие иноземцы, которым, по свидетельству самого Ломоносова, «... было опасно происхождение в науках и произвождение в профессоры природных россиян, от которых он [Шумахер] уменьшения своей силы больше опасался... Шумахер неоднократно так отзывался, я де великую прошибку в политике своей сделал, что допустил Ломоносова в профессоры».

Вот в какой враждебной обстановке пришлось работать Ломоносову. Но с исключительной энергией и настойчивостью он добивался возможности вести научную работу по химии и, в частности, по химии цветного стекла.

Странным кажется сейчас, что в то время руководство единственного научного учреждения в России считало занятия в лаборатории для ученого совершенно излишними. Будучи профессором химии, Ломоносов семь лет добивался разрешения на постройку химической лаборатории. Трижды он обращался в Академию наук с прошением об организации лаборатории, и три раза ему отказывал в этом Шумахер. Наконец он и другие русские ученые обратились с жалобой в сенат, и сенат разрешил построить при Академии наук химическую лабораторию.

первая в России химическая лаборатория
И вот, наконец, первая в России химическая лаборатория была построена в Петербурге, на 2-й линии Васильевского острова, на участке «ботанического огорода» Академии наук. С жаром принялся Ломоносов за оборудование лаборатории. Всё в ней предусматривало возможность глубокого и всестороннего изучения многих химических явлений и в том числе процессов окрашивания стекла. В течение трех лет Ломоносов собственноручно сварил более двух тысяч опытных стекол, а всего за время работы по стеклу — более четырех тысяч. Результаты своих опытов Ломоносов тщательно записывал в лабораторных журналах. Часть из них сохранилась и дошла до нас.

Работы Ломоносова по цветному стеклу очень много дали для всей дальнейшей науки о стекле. Он глубже, чем все другие стеклотехники до него, изучил процессы окрашивания стекла различными металлами и способы получения прозрачных и непрозрачных цветных стекол.

ФАБРИКА В УСТЬ-РУДИЦЕ

Изучая цветное стекло в лаборатории, Ломоносов всё время думал о том, как использовать результаты своих работ на практике: дать возможность России избавиться от ввоза различных стеклянных изделий из-за границы, улучшить качество вырабатываемых на русских заводах стекол. Но для того, чтобы осуществить все эти намерения, необходима была уже не лаборатория, а специальная фабрика. В своем письме графу Шувалову (4 января 1753 года) Ломоносов писал, что созданием фабрики «кончаются все мои великие химические труды, в которых я три года упражнялся и которые бесплодно потерять мне будет несносное мучение...»

Но далеко не все влиятельные люди, от которых зависело воплощение в жизнь заветного желания Ломоносова, разделяли его стремление. Многие считали, что использование на практике результатов научных работ является неподобающей затеей, унизительной для ученого и для науки. Этим зачастую объяснялось нежелание оказать поддержку Ломоносову в его начинаниях. Значение стекла в жизни человека, в технике и науке было тогда мало известно не только простым людям, но и представителям «высшего общества» — дворянам и знатным, титулованным особам.

Поэтому Ломоносов решил рассказать в понятной для всех форме о свойствах и разнообразных применениях стекла и убедить окружавшее его общество в необходимости развития стеклоделия в России и постройки задуманной им фабрики. Для этого он написал длинное письмо в стихах на имя графа Шувалова, имевшего большое влияние при царском дворе и оказывавшего поддержку Ломоносову:

Не право о вещах те думают, Шувалов,
Которые стекло чтят ниже минералов,
Приманчивым лучом блистающих в глаза:
Не меньше пользы в нём, не меньше в нём краса...

В этом письме Ломоносов прекрасно отразил и сущность стекла и все известные в то время виды его применения. «Письмо о пользе стекла» Ломоносов издал за свой счет в типографии Академии наук в большом числе экземпляров и разослал широкому кругу людей. Нет сомнения в том, что, прочитав это письмо, многие из тех, кто считал постройку фабрики цветного стекла причудой Ломоносова, изменили свое мнение об этом.

В сенат Ломоносов подал прошение, что он «... желает к пользе и славе Российской империи завесть фабрику делания изобретенных [им] разноцветных стекол и из них бисеру, пронизок [бус] и стеклярусу [крупного бисера] и всяких других галантерейных вещей и уборов, чего еще поныне в России не делают, но привозят из-за моря великое количество ценою на многие тысячи...»

На этот раз сенат поддержал предложение Ломоносова и дал ему разрешение на постройку фабрики. Теперь было необходимо получить подходящий участок из казенных (государственных) земель, имеющий всё необходимое для постройки и работы стекольной фабрики, то есть в первую очередь лес для топлива, песок как основную составную часть стекла, и воду как источник механической силы.

Такой участок Ломоносов также подыскал сам; это была деревня Усть-Рудица и несколько соседних с ней деревень, находящихся в 65—80 километрах от Петербурга, недалеко от города Ораниенбаума (теперь город Ломоносов). Этот участок и был отдан под фабрику, и Ломоносов с увлечением принялся за ее постройку. При постройке фабрики и во время ее работы он проявил себя как исключительно талантливый инженер. Проект фабрики был сделан им самим. Для кладки фундамента был необходим кирпич, — Ломоносов построил вблизи Усть-Рудицы кирпичный завод специально для этой цели, так как возить кирпич с ближайшего завода, с имевшимися в то время транспортными возможностями, обошлось бы намного дороже.

Для выполнения многих механических работ была построена на реке Рудица водяная мельница. Эта мельница размалывала крупные куски мрамора и других материалов для стекольных шихт, она же приводила в движение шлифовальные станки. По тем временам это было большим техническим прогрессом: на многих стекольных фабриках, принадлежавших помещикам и купцам, станки приводились в движение руками крепостных, тяжелый труд которых ничего не стоил.

Строилась фабрика около двух лет. За это время Ломоносов подготовил хороших мастеров, послав их учиться на другие стекольные заводы.

Фабрика начала работать и выпускать продукцию весной 1754 года. На ней изготовлялась разноцветная столовая и парфюмерная посуда: графины, кружки, блюдечки, чашки, стаканы, песочницы, чернильницы, цветники и т. д. Часть этих изделий украшали дополнительно гранением и резьбой. Там же изготовляли в больших количествах разноцветный бисер и стеклярус, запонки и серьги.

В 1757 году Московский университет решил издать собрание сочинений Ломоносова. Для этого издания по заказу графа Шувалова был написан французским художником Фессаром портрет Ломоносова. Портрет этот и до сих пор является самым известным портретом Ломоносова. На нем великий ученый изображен сочиняющим оду «ее императорскому величеству». Окружают его предметы, характеризующие его научную деятельность. А на заднем плане художник изобразил окно, в которое видно бурное море с двумя корабликами и сверкающей молнией над ними.

Художник хотел изобразить Ломоносова в образе придворного поэта. Но Ломоносову не понравилось такое изображение его деятельности. Он пригласил другого художника и попросил его переделать задний план на портрете. На исправленном варианте вместо корабликов и моря в окно видно любимое детище Ломоносова — Усть-Рудицкая фабрика «делания цветных стекол»; действующая печь (над крышей поднимается дым), водяная мельница и поленница дров, показывали, что фабрика хорошо обеспечена топливом. Так Ломоносов показал, что он не отделим от своего любимого дела, и подчеркнул свое стремление к реализации плодов своих научных трудов.

КАРТИНЫ ИЗ СТЕКЛА

Ломоносов интересовался не только прозрачным окрашенным стеклом; он страстно увлекался также смальтами — непрозрачными цветными стеклами для выкладывания мозаичных картин. Заинтересовался мозаикой Ломоносов так. Однажды у графа Шувалова он увидел привезенный из Италии мозаичный портрет. Его восхитила эта чудесная, составленная из разноцветных стеклянных кубиков картина.

Неужели нельзя делать такие же прекрасные вещи у нас в России? И Ломоносов решил сам взяться за составление мозаики.

При проведении работ по изучению окраски стекол в своей лаборатории Ломоносов очень много внимания уделял цветным смальтам. Огромное разнообразие цветов и оттенков сумел он получить в смальтах. После постройки фабрики в Усть-Рудице можно было начать на ней изготовление и цветных смальт. Как только было заготовлено необходимое количество кусочков цветных стекол, Ломоносов принялся за выполнение мозаичных картин. Как и все другие начинания, первые мозаичные картины были сделаны им собственноручно.

Первой мозаикой Ломоносова была икона, сделанная из четырех тысяч стеклянных кубиков. Затем он сделал мозаичные портреты Петра I, Елизаветы и Екатерины II. И здесь Ломоносов проявил себя талантливым художником. В 1764 году он был избран почетным членом Болонской (Италия) Академии художеств за его заслуги в мозаичном искусстве.

После мозаичных портретов Ломоносов, уже вместе со своими учениками, взялся за огромную — в 42 квадратных метра — мозаичную картину «Полтавская баталия». Этой картиной хотели украсить стену Петропавловского собора.

Такая большая мозаика требовала огромного набора стеклянных кубиков всех цветов. Ведь чем больше оттенков в распоряжении художника, тем лучшую картину он может создать. Нужно очень правильное и тонкое зрение, чтобы из всех этих оттенков выбрать самый подходящий. Непривычный к такой работе человек даже не заметит разницы между соседними оттенками — настолько она неуловима, — а мастер заметит и из множества кубиков выберет самый нужный.

Мозаичные картины делают по нескольку лет. Они требуют от художника необычайной тщательности, бесконечного терпения.

Почти пять лет работал Ломоносов над «Полтавской баталией» и закончил ее незадолго до своей смерти.

Мозаика «Полтавская битва»
А затем картину постигла очень странная участь. В собор ее не повезли. Никто о ней не заботился. Огромная картина пропала без вести.

Прошло более полутораста лет. Произошла Великая Октябрьская социалистическая революция. И вот однажды, приводя в порядок подвалы Академии наук, рабочие наткнулись на какие-то большие, очень тяжелые ящики. Их было много. Открыли один из них, — в нем оказался кусок мозаики, изображавший голову петровского солдата. В другом ящике нашли другой кусок мозаики — штандарт Петра Первого. В остальных ящиках также лежали куски мозаики.

Эта была разрубленная на куски «Полтавская баталия».

В СССР оценили по достоинству изумительный труд Ломоносова. Куски мозаики осторожно извлекли из ящиков, соединили их, выпавшие кусочки стекла заменили новыми. Сейчас великолепная стеклянная картина, напоминающая нам о славных боевых делах русской армии, возвращена к жизни и украшает стену в главном здании Академии наук в Ленинграде.


Стекло с давних времен служит человеку. Но только в конце XIX в. стеклоделие из ремесленного стало перерастать в массовое промышленное производство. Одним из «отцов» современного стекольного производства можно назвать немецкого ученого Отто Шотта, который активно использовал научные методы для изучения влияния различных химических элементов на оптические и термальные свойства стекла. В области изучения оптических свойств стекла Шотт объединился с Эрнстом Эбби, профессором в Университете Йены и совладельцем фирмы Карла Цейса. Другой значительной фигурой, внесшей вклад в массовое производство стекла, был Фридрих Симменс: он изобрел новую печь, которая позволяла непрерывно производить намного большее количество стекломассы. В конце XIX в. американский инженер Майкл Оуэнс изобрел автоматическую машину для производства бутылки. К 1920 г. в США уже работало примерно 200 машин Оуэнса, широкое распространение они получили и в Европе. В 1905 г. бельгиец Фурко совершил еще один переворот в стекольной индустрии: он изобрел метод вертикального вытягивания из печи стеклянного полотна постоянной ширины. В 1914 г. его метод усовершенствовал другой бельгиец – Эмиль Бишеруа, который предложил вытягивать стеклянное полотно между двух роликов, что значительно упрощало процесс дальнейшей обработки стекла. Флоат-метод был разработан в 1959 г. исследователем А. Пилкингтоном. При этом процессе стекло поступает из печи плавления в горизонтальной плоскости в виде плоской ленты через ванну с расплавленным оловом на дальнейшее охлаждение и отжиг. Преимущества этого метода по сравнению со всеми предыдущими: стабильная толщина стекла, высокое качество поверхности стекла, не требующее дальнейшей полировки, отсутствие оптических дефектов в стекле, высокая производительность процесса. Наибольший размер получаемого стекла, как правило, составляет 6×3,21 м, а толщина листа может быть от 2 до 25 мм. В настоящее время в мире производится около 16500 млн т листового стекла в год. В последние годы созданы такие принципиально новые стеклокристаллические материалы, обладающие уникальными свойствами, как ситаллы и шлакоситаллы.

Futuroscope. Лондон
Kunsthaus. Австрия
Драматический театр. Мельбурн
Королевский музей Онтарио. Торонто. Канада
Музей Porsche. Штутгарт
Музыкальное здание. Китай
Национальный театр. Китай
Солнечная печь. Франция
Штаб квартира центрального телевидения. КНР
Впервые стекло как строительный материал предложили использовать конструктивисты в конце ХХ века. В наши дни стекло стало доступным и очень часто используется как для наружной отделки, так и в дизайне помещений. Несмотря на постоянно меняющиеся тенденции моды и появление новых стилей, стекло не сдает своих позиций, органично вписываясь как в классический интерьер, так и в комнату в стиле хай-тек.


СТЕКЛА, ФИЛЬТРУЮЩИЕ СВЕТ

Почему же и как получаются стекла, окрашенные в различные яркие цвета: красные, голубые, зеленые, синие, желтые?

Вот, например, красивые красные стекла; похожие на драгоценные камни рубины; их так и называют рубинами. Еще в XVII веке умели делать искусственные рубины, для чего в стекло вводили золото. Мастер, знавший секрет золотого рубина, умер, а вместе с ним умер и способ получения рубина. И узнали его снова только в XIX веке.

А вот о том, что такие же рубиновые стекла можно получать, если вводить в стекло не дорогое золото, а дешевую медь, не знали долго, а между тем и в том и в другом случаях происходят одни и те же процессы.

Рубиновые стекла изготовляются следующим образом. Вначале при варке стекло с небольшим количеством меди и олова бесцветно, и изделия из этого стекла получаются также бесцветными. Их снова нагревают до определенной температуры, и вот тогда-то они расцвечиваются в красивые красные цвета, похожие на цвет драгоценного рубина.

Медные рубины более капризны, чем золотые, и потому часто случалось, что при варках медного рубинового стекла хорошее красное стекло не выходило. А иной раз стекло получалось совсем неокрашенным, и никакими способами не удавалось вызвать в нем красную окраску.

Много позже, когда варкой стекла стали интересоваться, ученые-химики, они разобрались во всех тонкостях производства всевозможных окрашенных стекол и избавили стеклоделов от многих досадных неудач.

Почему же медные рубиновые стекла получаются не всегда одинаково удачно? Оказалось, что не всегда медь ведет себя в стекле одинаково. Чтобы получить красивый рубин, надо, чтобы медь не соединялась с другими составными частями стекла, а находилась в нем в виде мельчайших кристалликов металлической меди, которые равномерно распределены по всему стеклу. При варке медного рубина сначала частицы меди очень малы, и их присутствие в стекле ничем не обнаруживается. Поэтому быстро остывшее стекло бесцветно. Но стоит только это стекло нагреть и подержать при температуре в 600—700°, как начинает появляться красная окраска и стекло превращается в рубин.

Что же здесь происходит? Оказывается, что при этих температурах, хотя стекло еще твердое, в нем уже возможно некоторое движение, и вот частицы меди приближаются друг к другу, собираются вместе и выстраиваются в определенном порядке. Эти кристаллики уже настолько велики, что не могут пропустить весь попадающий на них свет; они образуют как бы сетку, в которой застревают лучи света всех цветов, кроме красного.

Красным же лучам удается пробраться через эту сетку, и поэтому стекло становится красным. О них так и говорят, что они пропускают красные лучи и поглощают все остальные: они как бы фильтруют свет, как фильтруют химики в лаборатории свои растворы. Осадок остается на фильтре, а раствор свободно проходит через него. Этим-то свойством пропускать или поглощать лучи разного цвета и объясняется окраска всех без исключения стекол. Цветные стекла, которые используются для выделения лучей какого-нибудь одного цвета, так и называют светофильтрами.


Конечно, свет фильтруется, через стекло не совсем так, как фильтруются растворы. В зависимости от того, какое вещество вводится в стекло, меняется цвет стекла, то есть через одни стекла проходят только синие лучи, а через другие — только зеленые. При этом только в рубиновых стеклах введенные частицы металла находятся в виде кристалликов, а в большинстве других стекол металл так же хорошо в них растворен, как сахар или соль в воде, и образует со стеклом вполне однородную массу. Однако способность поглощать или пропускать лучи разных цветов остается. Больше того, та же самая медь, если она будет находиться в стекле не в виде кристалликов, а растворится в нем и соединится с другими его частями, окрасит стекло уже не в красный, а в сине-зеленый цвет.

Теперь уже очень хорошо известно, какие металлы окрашивают стекло в тот или другой цвет. Например, никель окрашивает стекло в фиолетовый или коричневый цвет, хром — в желто-зеленый, кобальт — в синий, марганец — в фиолетовый. Если ввести в стекло одновременно 2 или 3 красителя, можно получить промежуточные цвета. Так, для того, чтобы получить зеленое стекло, надо ввести в стекло вместе и медь и хром.

Однако далеко не все красители можно смешивать в стекле. Если в шихту стекла ввести марганец и железо, то окраска марганца совсем пропадет, он обесцветится. Наоборот, хром при внесении его в стекло вместе с марганцем очень усиливает окраску последнего. Составные части самого стекла также очень сильно влияют на окраски, производимые одними и теми же красителями.

Советские химики и инженеры умеют получать стекло любых цветов и оттенков и по своему усмотрению менять их лучше, чем это делали в старину самые опытные мастера, и уж, конечно, не делают из этого секретов. В деле создания отечественного производства стекла для светофильтров очень много сделал советский ученый, профессор В. В. Варгин.

Каких только стекол не делают теперь на наших заводах! Разнообразие их, пожалуй, больше, чем разнообразие красок в палитре художника. Цветные стекла используются теперь не только для изготовления красивой посуды, картин и украшений зданий. Они служат также для всевозможных научных и технических целей. Цветные светофильтры используются в прибоpax для выделения из белого света лучей какого-либо одного цвета, для поглощения вредных или мешающих лучей.

Везде мы видим цветные стекла. Как ярко светятся в темноте красные, зеленые и желтые сигнальные огни! Красные фонари в фотографических лабораториях предохраняют от порчи светочувствительные пластинки и бумагу. Желтые светофильтры употребляются для фотографии и аэрофотосъемки.

Есть еще черные стекла, выделяющие невидимые ультрафиолетовые или инфракрасные лучи, и стекла, которые, наоборот, поглощают эти лучи и пропускают видимые.

Можно было бы привести еще много примеров применения светофильтров, но мы расскажем только о некоторых из них.


РАЗГОВОР ЦВЕТНЫХ ОГНЕЙ

Когда наступает вечер и темнота надвигается на землю, кипучая жизнь большого города не затихает. Всё так же много людей на улицах. Несутся автомашины, трамваи и троллейбусы; они развозят людей по домам после трудового дня или в театры, кино и концертные залы. Всем им надо поскорее добраться до места. Но видеть в темноте на больших расстояниях невозможно. Кто же предупреждает людей о приближении транспорта и оберегает их от опасности? Это цветные сигнальные огни.

Как отчетливо и ярко светятся в темноте красные, зеленые и желтые огни светофоров, регулируя уличное движение! На трамваях горят разноцветные огоньки в разных сочетаниях. Мы видим издалека, какой номер трамвая приближается к остановке. У каждой автомашины сзади горит красный фонарик, который не позволяет наскочить на нее машинам, едущим за ней вслед. Свободное такси зажигает зеленый фонарик.

Все эти цветные огоньки и делают безопасным и удобным передвижение по улицам. Если бы не было цветных сигналов, уличное движение в большом городе пришло бы в полный беспорядок. Можно не сомневаться, что число несчастных случаев возросло бы во много раз, а скорость передвижения транспорта в несколько раз замедлилась. Ни шоферы, ни водители трамваев, ни пешеходы не знали бы, когда и в каком направлении можно безопасно идти и ехать.

Сигнальные огни на железных дорогах издалека сообщают машинисту паровоза, свободен или занят путь впереди. Пассажиры поездов спят спокойно; они знают, что дежурные обходчики, стрелочники и диспетчеры следят за исправностью путей и зажигают зеленые огни, если всё в порядке, и красные — если поезд надо задержать.

На морских и речных путях также горят сигнальные огни. Красные и зеленые фонарики на бакенах указывают безопасный фарватер речным судам. Сигнальные огни зажигаются на мачтах и бортах судов, чтобы встречные пароходы не только видели их издалека, но и знали, с какой стороны их надо обходить.

На аэродромах зажигают огни, которые разрешают или запрещают самолетам посадку. Огни указывают, где и в каком направлении должен приземляться самолет.


Почему же основными сигналами выбраны зеленый и красный огни?

Это сделано не случайно; а по вполне определенным причинам, для того, чтобы сигналы были далеко и хорошо видны и чтобы их нельзя было спутать между собой и с другими огнями. Например, если бы огонь, говорящий о том, что путь впереди безопасен, был не зеленый, а белый или желтый, его можно было бы легко спутать с огнями обычных уличных фонарей и светящимися окнами домов. Между собой красный и зеленый цвета огней также различаются наиболее сильно. Даже издалека их никто не спутает между собой.


Красный огонь всегда означает сигнал тревоги или предупреждает об опасности. Это тоже не случайно. Оказывается, что только красный цвет глаз человека воспринимает сразу, как только его увидит, как красный. Все же другие огни на больших расстояниях кажутся белыми. Для безошибочного определения их цвета необходимо еще значительно приблизиться к ним, после того, как человек их заметит.

Кроме основных сигналов во многих случаях для более полных сведений, которые надо сообщить водителям транспорта, вводятся еще дополнительные сигналы: желтый, белый и синий. Все они также имеют вполне определенные назначения и должны иметь точно заданный цвет и яркость. Сигнальные стекла, как видно, не простые цветные стекла, а точные светофильтры. Их цвет и количество пропущенного света должны быть выдержаны точно и могут быть выражены в числах.


ТЕМНЫЕ СТЕКЛА

Если смотреть на солнце незащищенными глазами, то можно сильно испортить зрение. Поэтому для наблюдения солнечного затмения рекомендуют всем смотреть на солнце только через закопченное стекло. Черная сажа, ложась тонким слоем на стекло, сильно ослабляет солнечный свет. При этом все солнечные лучи проходят через такое стекло одинаково ослабленными, и стекло получается темносерым.

Но закопченное стекло не очень-то удобно. Сажа быстро смазывается со стекла и оказывается на пальцах и на носу наблюдателя.

А темные стекла нужны не только для наблюдения такого редкого явления, как солнечное затмение. Они нужны везде, где люди имеют дело с очень яркими источниками света, слепящими глаза.

Конечно, необходимо было придумать такой светофильтр, который мог бы заменить закопченное стекло.

Оказалось, что это сделать совсем не сложно. Вводя в стекло сразу несколько металлов, главным образом никель и железо, можно получить серые стекла; они поглощают почти одинаково лучи всех цветов.

Темные стекла необходимы для многих целей.


Через темное стекло смотрят на ослепительно яркое пламя вольтовой дуги при электросварке. Без такого стекла сварщик очень скоро ослепнет.

Темные стекла вставляют в очки, которые носят люди с больными глазами. Для них даже обычный дневной свет слишком ярок и может сильно утомлять глаза, а иногда даже вызвать слепоту.

Путешественники и туристы, которые проводят много времени на освещенных солнцем снежных пространствах, также должны предохранять свои глаза от ослепительно яркой белизны снега.

Темносерые стекла ослабляют лучи всех цветов равномерно. Сквозь обычные темные очки всё видно, как в сумерки, а в сумерки все цвета теряют свою чистоту и меньше отличаются друг от друга.

Иногда же бывает необходимо совершенно отчетливо разглядеть всё, что находится на освещенных солнцем, ослепительно ярких пространствах воды, неба или снежных равнин. Тогда применение обычных серых очков уже не поможет. Для этого случая нужны были бы такие очки, которые и глаза защищают и в то же время не сглаживают, а, наоборот, усиливают различие в окраске предметов.

Оказалось возможным справиться и с этим. Удалось получить такие стекла, которые имеют серую окраску, — значит, защищают глаза и в то же время не ослабляют, а, наоборот, делают более заметным различие в цвете. Для этого надо, чтобы не все цвета ослаблялись одинаково, а только некоторые, называемые дополнительными. Эти стекла назвали цветоконтрастными.

ДНЕВНОЙ СВЕТ ВЕЧЕРОМ

Конечно, все замечали, что вечерний электрический свет, даже и очень яркий, всё-таки отличается от дневного, солнечного света. Это происходит потому, что электрические лампочки, в которых свет получается за счет накаливания металлической нити, дают много красных и желтых лучей и мало синих. Поэтому электрический свет, желтый, а не белый.

При электрическом свете многие краски выглядят не так, как при дневном.

Если художник напишет картину при электрическом свете, то днем она будет выглядеть совсем иначе. Может случиться, что тело вместо розового получится лиловатым; трава будет не зеленая, а синезеленая, не похожая на натуральную зелень, и всё в таком роде.

Наоборот, то, что должно рассматриваться при вечернем свете, например декорации для театра, надо и писать вечером, чтобы цвета не искажались и оставались такими, какими их хотел изобразить художник.

Это не очень-то удобно. Нельзя же писать отдельные картины для дневного и электрического освещения и любоваться ими в специальных вечерних или дневных картинных галереях.

Здесь пришла на помощь наука о светофильтрах.

Ученые точно установили, сколько и каких лучей не хватает в электрическом свете по сравнению с солнечным. Когда это стало известно, то удалось сделать такое стекло, которое поглощает определенное количество красных и желтых лучей в электрическом свете и пропускает целиком все синие. Дневной свет через такое стекло выглядит голубым. Если же из него сделать колпак на обычную электрическую лампу, то свет от нее будет совсем белый, как дневной.

Такими стеклами пользуются везде, где надо вечером создать впечатление дневного света. Их так и назвали стеклами дневного света.


СТЕКЛО СЕВЕРА И СТЕКЛО ЮГА

В 1800 году английский астроном Гершель решил узнать, какие лучи несут больше всего тепла. Он пропустил солнечный свет через призму, так что получился спектр. Затем в различных местах спектра он положил термометры.

А один из термометров он положил за красной полоской спектра, там, где было темно.

Вскоре все термометры нагрелись.

В зеленой полоске спектра ртуть термометра поднялась на три градуса, в фиолетовой — на два. А больше всего — почти на семь градусов — поднялась она в том термометре, который лежал в темноте.

Это было очень странно.

Много раз повторяли этот опыт, и каждый раз больше всего нагревался тот термометр, который оставался в темноте, за красной полоской.

Это можно было объяснить только так: спектр на самом деле шире, чем его видят наши глаза. По соседству с красными лучами имеются еще какие-то, невидимые нами, лучи. И эти-то лучи несут больше всего тепла.

Прибор инфракрасного излучения
Так были открыты невидимые лучи, лежащие за красной полоской спектра. Назвали эти лучи инфракрасными.

Не прошло и года, как были открыты другие невидимые лучи, те, что находятся за другим краем спектра, по соседству с фиолетовой полоской.

На эти лучи указал не термометр: ультрафиолетовые лучи несут очень мало тепла. Их уловила фотопластинка: она потемнела там, где ее коснулись эти лучи.

Кто бы мог подумать прежде, что кроме видимого нами света есть еще и такой, который мы не видим?

Сеансы облучения ультрафиолетом. СССР
Инфракрасных лучей мы не видим, но всё же мы их чувствуем: ощущаем их теплоту. Ультрафиолетовые лучи мы не ощущаем никак. А между тем эти лучи — очень сильные: они, например, убивают бактерии.

Человеку такие лучи — конечно, не в чрезмерном количестве — полезны. Недаром их называют «лучами жизни».

И вот, оказывается, эти «лучи жизни» не могут проникнуть к нам в комнаты. Стены домов задерживают большую часть всего солнечного света, а стекла в окнах, пропуская видимые лучи, задерживают примерно половину ультрафиолетовых. Значит, в комнаты проникает ультрафиолетового света во много раз меньше, чем содержится его в солнечных лучах, доходящих до земли. Понятно, что человек, не выходящий из комнаты, не может загореть, даже если комната считается солнечной.

Тот, кто проводит большую часть времени в помещении, расплачивается за это — особенно, если он живет на севере,— малокровием. Еще хуже приходится детям: кости у них не крепнут и ножки становятся кривыми. И всё это из-за недостатка ультрафиолетовых лучей!

Как, было бы хорошо, если бы можно было создать «искусственное солнце» в комнате, то есть источник света, излучающий необходимые человеку ультрафиолетовые лучи!

Ультрафиолетовых лучей очень много содержится в лампах, в которых свет дают пары ртути, когда через них проходит электрический ток. Но для того, чтобы эти лампы могли заменить солнечный свет, их стеклянная трубка должна хорошо пропускать ультрафиолетовые лучи.

Оказывается, такое стекло можно сварить не из обычной смеси соды, извести и песка, а из кварца.

Лампы из кварцевого стекла изливают целые потоки ультрафиолетового света.

В каждой больнице имеются теперь специальные лампы из этого стекла; их называют «горным солнцем». Болезни боятся их света: раны быстрее затягиваются, воспаление проходит, малокровие исчезает.

Из кварцевого стекла делают в больших количествах трубки для ртутных ламп, а большие тонкие листы делать еще не научились. А хорошо было бы по возможности пропустить ультрафиолетовую часть солнечного света через оконные стекла в комнаты. Нельзя ли всё же сделать оконное стекло прозрачным для ультрафиолетовых лучей?

Это была не легкая задача, но химики ее разрешили.

Химики начали с того, что попытались узнать, какое же вещество из тех, что составляют стекло, задерживает ультрафиолетовые лучи. Оказалось, что ни песок, ни известь, ни сода в этом не виновны. Виновно железо, — ничтожная примесь железа имеется в стекле.

Наоборот, примесь борной кислоты облегчает ультрафиолетовым лучам прохождение сквозь стекло.

Узнав это, химики составили особый рецепт стекла, такого стекла, в котором почти нет железа и много борной кислоты. Это стекло назвали увиолевым.

Так химики разрешили трудную задачу: создали стекло, прозрачное для ультрафиолетовых лучей.

Казалось бы, недалеко то время, когда в окна можно будет вставлять увиолевое стекло и в комнату впервые за тысячи лет вольется настоящий, оздоравливающий солнечный свет.

Но, к величайшему огорчению ученых и врачей, оказалось, что в больших городах, над которыми всегда поднимается дым и копоть многочисленных заводов, утьтрафиолетовые лучи почти полностью поглощаются в атмосфере, и до нас доходит солнечный свет, почти лишенный целебных ультрафиолетовых лучей.

Так что вставлять в окна городских домов увиолевые стекла бесполезно. Но зато за городом, в больницах и санаториях, где лечатся и отдыхают больные, конечно, надо стараться использовать весь ультрафиолетовый свет. Особенно это важно на севере, где солнце не так щедро и его свет надо ловить и ценить.

Но только разрешили ученые, задачу получения стекол, пропускающих ультрафиолетовые лучи, как перед ними встала другая, обратная: создать стекло, совершенно не пропускающее эти лучи.

Мы уже говорили, что обычное стекло пропускает очень мало ультрафиолетового света. Но даже и это малое количество невидимого света может иногда натворить большие беды.

В витрине магазина выставлены красивые пестрые ткани. Их заливают потоки солнечного света. Не пройдет и десяти дней, как краски заметно поблекнут, дорогие ткани «выгорят». Это сделали ультрафиолетовые лучи.

В просторных залах библиотеки имени Ленина в Москве бережно хранятся рукописи и письма великих русских писателей: Пушкина, Гоголя, Толстого, Горького. В широкие окна льется солнечный свет, а с ним и ультрафиолетовые лучи. Чернила бледнеют и выцветают, сама бумага желтеет. Если не принять мер, то через месяц вместо драгоценного документа у нас окажется простой листок бумаги: все, что на нем было написано, исчезнет бесследно.

Можно ли сделать стекло совершенно непрозрачным для ультрафиолетовых лучей?

Казалось бы, проще всего сварить стекло с большой примесью железа; ведь именно железо задерживает эти лучи. Но такое стекло было бы зеленым, оно плохо пропускало бы и видимый свет.

Химики нашли среди «редких земель» такие, которые задерживают ультрафиолетовый свет еще сильнее, чем железо. Сварили стекло с примесью этих веществ. Получилось стекло бесцветное и не пропускающее невидимых лучей.

Такое стекло изготовляют теперь специально для музеев и библиотек.

Инфракрасные лучи тоже причиняют подчас большие неприятности.

Больному делают сложную операцию. Над столом висит очень мощная лампа: хирургу надо отчетливо видеть все кровеносные сосуды и нервы, идущие к больному органу. Но всякая лампа дает не только обычные, а еще и инфракрасные, тепловые лучи. И вот в операционной становится жарко, как в бане, хирургу работать тяжело, лампа обжигает и сушит рану.

Нужно было как-то обезвредить лампу: придумать фильтр, который задерживал бы тепловые лучи. Конечно, таким фильтром могло быть только стекло.

Химики сумели создать и такое стекло.

В этом случае железо сослужило полезную службу. Ни один другой металл не задерживает инфракрасные лучи так хорошо, как железо, если одновременно с железом в стекло добавить немного угля и металлического олова или цинка. При этом железо окрашивает стекло довольно слабо в зеленовато-голубой цвет. Поэтому теплозащитное стекло, избавляя от теплового действия инфракрасных лучей, почти не искажает окраску рассматриваемых через него предметов.

Такое стекло нужно не только в операционных. Теплозащитные светофильтры используются, например, в кинопроекционных аппаратах. Дело в том, что цветные киноленты менее прозрачны, чем черно-белые, и для того, чтобы цветное изображение на экране было достаточно ярким, надо иметь в кинопроекторе очень мощный источник света. Но такие источники света вместе с мощным потоком света излучают и очень много тепла.

Сильный перегрев очень вреден для цветной пленки: она пересыхает, краски ее выцветают. Понятно, что при таких условиях пленка очень быстро портится, а ведь картина должна жить как можно дольше, чтобы ее посмотрели во всех уголках страны. Как же сохранить кинопленку? И здесь также помогло теплозащитное стекло; его ставят между источником света и кинолентой. Стекло поглощает почти все тепловые лучи, и пленка не перегревается.

Очень полезны теплозащитные стекла и тогда, когда людям приходится работать рядом с печами, от которых пышет жаром.

Но у всех теплозащитных стекол есть один существенный недостаток. Ведь когда стекло поглощает тепло, оно само нагревается. Чем дольше находится теплозащитное стекло на пути тепловых лучей, тем сильнее оно нагревается. Наконец температура стекла становится настолько высокой, что оно само делается источником тепла.

Многие, не учитывая собственного нагревания теплозащитных стекол, считали, что на юге, где летом очень жарко, надо вставлять в окна домов и веранд теплозащитные стекла, и тогда в помещениях будет приятная прохлада. Однако это не совсем так. Поглощая солнечные лучи, стекла постепенно накалятся, и от них начнет излучаться тепло, как от жарко натопленных печек. Ясно, что в этом случае значительной защиты от тепловых лучей не получится.

Для защиты помещений от перегрева солнцем было бы значительно интереснее иметь стекла, которые не поглощают, а отражают тепловые лучи. Обыкновенное зеркало получается при нанесении на стекло тончайшего слоя алюминия или другого металла. Блестящая поверхность металла отражает почти весь падающий на нее видимый свет. Можно найти и нанести на стекло такие пленки, которые будут пропускать все видимые лучи и отражать тепловые.

Такие инфракрасные зеркала почти не нагреваются и смогут служить надежной защитой от тепловых лучей как угодно долго.

НЕВИДИМЫЙ СВЕТ

Но не всегда инфракрасные лучи излишни. Бывают и такие случаи, когда нам нужны именно эти лучи, а не видимый свет.

Инфракрасными лучами пользуются, например, на войне. На фотопластинке, чувствительной к этим лучам, можно снять — в полной темноте — военный лагерь противника, город, военный корабль. Через туман невидимые инфракрасные лучи проникают лучше, чем видимые, и они противнику незаметны.

Их пускают узким пучком, как луч прожектора, и такую передачу сигналов противнику очень трудно перехватить. Во всех таких случаях нужна лампа, дающая только инфракрасные лучи.

Однако лампы, которая давала бы лишь одни эти лучи, нет. Всякая лампа испускает и видимые и невидимые лучи. А ведь если к пучку невидимых лучей примешаются видимые, сигнализация сразу станет заметной, ее увидит неприятель.


Надо, значит, задержать на этот раз видимый свет, а пропустить одни только инфракрасные лучи. Это делает особое, черное — с добавкой марганца и хрома — стекло — марблит. Лампа, сделанная из этого стекла, совсем не светит, хотя бы она была светосилой в тысячи свечей. Марблит задерживает видимый свет. Зеркальный отражатель с таким стеклом пропустит только инфракрасные лучи.

Не менее важным стеклом, открывшим перед учеными новые возможности, оказалось стекло, которое поглощает все лучи, кроме ультрафиолетовых. Если через такое стекло смотреть даже на ярко освещенные предметы, то их будет совсем не видно, а ультрафиолетовые лучи оно будет пропускать очень хорошо. Этим стеклом воспользовались, чтобы отфильтровать — выделить один только ультрафиолетовый свет.

Если источник света, например ртутную дугу, заключить в фонарь с таким стеклом, то в комнате будет почти совершенно темно, конечно, если перед этим закрыть черными шторами окна. Но вот вы вошли в комнату, немного присмотрелись и привыкли к темноте, и тогда вы будете наблюдать очень интересные явления. Прежде всего вы увидите, что на темном фоне лиц окружающих вас людей светятся яркими голубовато-белыми пятнами белки глаз и зубы, а также ногти на руках. Некоторые предметы, за которыми раньше, при обычном свете, не наблюдалось ничего особенного, также начинают светиться необычным, каким-то совсем особенным, волшебным светом, и при этом окраска его очень разнообразна.

Многие кристаллические вещества, природные минералы, растворы органических красителей, а также многие сорта стекол светятся голубым, зеленым, желтым, красным, — словом, всеми цветами спектра. Это так красиво, что те, кто видят это замечательное явление в первый раз, обычно не могут оторвать глаз от волшебной игры красок.

Особенно замечательно то, что светится вся глубина вещества, а не только его поверхность. Это явление свечения различных веществ при освещении их ультрафиолетовым светом называется люминесценцией.

Наука о люминесценции многим обязана крупнейшему советскому физику, академику С. И. Вавилову и его ученикам.

Люминесценцию сейчас очень часто можно видеть в театрах. Никакими другими световыми эффектами и техническими приспособлениями нельзя изобразить всевозможные сказочные превращения и волшебства так красиво и просто, как с помощью люминесценции. Если на темной сцене вдруг распускаются чудесные светящиеся цветы или вырастают роскошные дворцы, — это значит, что в рампе зажгли ртутные лампы, закрытые черным стеклом, пропускающим только ультрафиолетовые лучи. Цветы же и дворцы были нарисованы на декорациях заранее особыми составами, которые светятся под действием ультрафиолетовых лучей, а при обычном свете их совсем не видно.

Люминесценция не только эффектное, красивое зрелище. Это целый огромный мир, который открылся ученым совсем недавно, всего лишь несколько десятилетий назад. А сейчас наука о люминесценции бурно развивается и проникает в самые разнообразные отрасли науки, промышленности и искусства.

С помощью люминесценции изучают законы строения вещества и изменений, происходящих в них. Открывают ничтожные тримеси различных металлов в рудах. По характеру и цвету люминесценции различают совершенно одинаковые по внешнему виду материалы, обнаруживают дефекты в металлических деталях, определяют всхожесть семян и т. д.

Очень важные результаты дала науке микроскопия в ультрафиолетовых лучах. Оказалось, что многие микроорганизмы и клетки, если их рассматривать под микроскопом в ультрафиолетовом свете, становятся очень хорошо видны благодаря тому, что они сильно люминесцируют различными цветами. При рассмотрении же в обычном белом свете их часто совсем нельзя различить, потому что они не отличаются по цвету от окружающей среды.

С помощью люминесцирующих веществ даже превращают энергию ультрафиолетовых лучей в видимый свет.

Что же это за черное стекло, с помощью которого можно видеть невидимый свет и выделять одни только ультрафиолетовые лучи из солнечного света или другого источника света? Это стекло прежде всего должно быть изготовлено из очень чистых материалов, таких же чистых, как те, из которых изготовляют бесцветные, прозрачные для ультрафиолетовых лучей стекла. К такому чистому стеклу добавляют довольно много никеля и кобальта, которые так сильно окрашивают стекло, что оно кажется совсем черным, но для ультрафиолетовых лучей оно остается еще очень прозрачным.


Есть еще лучи Рентгена. Ими просвечивают тело насквозь, так что становятся видны внутренние органы и кости. Кроме того, они излечивают многие болезни.

Однако эти лучи в то же время очень опасны.

Первой жертвой их был ученый Халл-Эдуарс. Он начал исследования рентгеновских лучей в 1896 году, вскоре после того, как они были открыты. Спустя некоторое время доктор Халл-Эдуарс заметил на своей руке небольшую язву. Затем появились одна за другой еще несколько язв. Лечение не помогало. Язв становилось всё больше, он начал сильно страдать. Только тогда он понял, как лукавы эти новые лучи. Они исцеляли пациентов, но уничтожали мышцы и кости врача. В конце концов ему пришлось отнять руку. С тех пор врачи, работающие у рентгеновских аппаратов, стали защищаться свинцовым экраном: свинец — это как бы защитная броня, он не пропускает рентгеновских лучей. Но через свинец ничего не увидишь. Нужна была прозрачная броня. На помощь опять пришли химики-стеклотехники. Они сварили стекло с большой примесью свинца. Плитки из такого стекла прозрачны для световых лучей и непроницаемы для рентгеновских.


РУБИНОВЫЕ ЗВЕЗДЫ И ЗОЛОТОЙ ШПИЛЬ

На старинных башнях московского Кремля день и ночь сверкают пять рубиново-красных пятиконечных звезд. Эти звезды неразрывно связаны с Москвой — столицей Российской Федерации. Они являются как бы символом свободы и могущества великого советского социалистического государства.

Рубиновые звезды зажглись в 1937 году и являются выдающимся достижением техники.

Стекло играет немаловажную роль в этом сооружении. Звезды сделаны из яркокрасного рубинового стекла. Это рубиновое стекло получается путем введения в его состав не дорогого золота или капризной меди, а селена в комбинации с другими химическими соединениями. Его и называют селеновым рубином.

Селеновые рубиновые стекла обладают очень красивой, яркой окраской и имеют одно очень важное и интересное свойство. Меняя соотношение между количествами красителей, можно получать желтые, оранжевые, красные и совсем темно-красные стекла. Селеновые стекла много дешевле, чем золотые, а по красоте цвета не уступают золотым и значительно превосходят медные. Селеновые рубины узнали и научились варить совсем недавно, каких-нибудь три десятка лет назад, а сейчас они уже почти полностью вытеснили старые золотые и медные рубины.

Для того, чтобы звезды были красивого красного цвета не только ночью, но и днем, их сделали из светлокрасного стекла и положили на слой молочно-белого стекла.

Стекла вставлены в металлический каркас. Размер звезд в поперечнике достигает 3 — 4 метров. Внутри каждой звезды установлена лампа мощностью в 5000 ватт. Чтобы звезда светилась равномерно по всей поверхности, свет лампы направляется в каждый луч звезды системой стеклянных призм, подобных тем, которые применяются в маяках. А чтобы лампа и стекла не перегревались, снизу их обдувают специальные вентиляторы.

Таких красивых, постоянно действующих сооружений из стекла нет нигде в мире.

Нельзя не рассказать еще об одном интересном и новом опыте применения цветного стекла для оформления архитектурного сооружения.

В прежнее время некоторые здания венчались шпилями, сверкавшими, на солнце своей позолотой. Такими золочеными шпилями украшены здания Адмиралтейства и Петропавловской крепости в Ленинграде. Нелегко поддерживать в порядке эти шпили. Тонкий слой позолоты сходит довольно быстро, и шпиль тускнеет и темнеет. А производить золочение на месте очень сложно. Поэтому теперь золоченых шпилей не делают.


Но архитектура новых зданий иногда требует завершения острым, уходящим в небо шпилем. Из чего же можно сделать шпиль, более дешевый и прочный, чем золоченый, и не уступающий ему по красоте? Конечно, из стекла. Такой стеклянный золотой шпиль и увенчал высотное здание Дворца науки — Московского университета имени М. В. Ломоносова.

Красителей, окрашивающих стекло в золотой цвет, нет.

Каким же образом сделали золотой стеклянный шпиль?

Очень просто. Грани шпиля сделали из яркожелтых стекол, а их внутреннюю поверхность покрыли тонким слоем алюминия. Получилось золотое, сверкающее зеркало.

Глядя на шпиль университета снизу, никто и не догадается, что это не золото, а стекло.

Этот шпиль даже красивее золотого, потому что больше блестит. А жить этот шпиль будет много дольше, чем золотой. Ведь наружный слой стекла хорошо предохраняет зеркало от дождя и снега, и оно всегда будет оставаться блестящим.

Как видно, возиться с позолотой теперь совсем не нужно. Наверное, такой способ украшения зданий со временем будет широко использоваться.

Вот как высоко забрались цветные стекла и как они исправно служат на своих местах.


ВАЖЕН ЛИ ЦВЕТ СТЕКЛА ПИВНЫХ БУТЫЛОК?

Широко распространено мнение о том, что сохранность пива сильно зависит от цвета бутылочного стекла, в котором оно содержится. Подобные предположения имеют под собой весьма существенную почву.

Свет и тепло являются сильным катализатором для большинства химических реакций, происходящих в напитке. Некоторые пивоварни, специально варят пиво с заниженным содержанием хмеля, ведь он наиболее подвержен разрушительному влиянию света. Известно, что темные сорта пива, больше страдают от деструктивных свойств света, чем светлые. Поэтому темное пиво разливают исключительно в бутылки из темно-коричневого стекла. Светлые же сорта более устойчивы и производители допускают их розлив в бутылки из стекла зеленого цвета.

По мнению археологов и историков первое производство пива имело место порядка 9000 лет до нашей эры или 11000 лет нашего времени, в Египте и Мессопотамии. Естественно, что в те времена не было никаких холодильников и процесса пастеризации. Готовое пиво не могло храниться долго (и вообще не могло никак храниться) и его выпивали практически сразу, как оно было готово. Сейчас трудно сказать, когда пиво начало разливаться в стеклянную тару в массовых количествах, но начало использования стелянных бутылок для пива примерно привязывается к 1850-у году. Есть теория, что монахи начали разливать пиво в винные стеклянные бутылки еще до этой даты. Именно они заметили, что пиво в стекле остается свежим дольше, чем в любой другой нестеклянной таре. Кстати, изначально бутылки производились только из черного стекла но, со временем, стали появляться бутылки зеленого, оливкового и коричневого цвета. Вплоть до 1930-х годов цвет пивных бутылок был преобладающе зеленым, но тогда было замечено, что в стеклянных бутылках коричневого цвета пиво хранится неиспорченным дольше времени. А вот в зеленой и прозрачной таре со временем пиво приобретает то, что в английском языке называется “запахом скунса”.

Немецкие пивовары, дабы разрешить все споры и сомнения, провели собственный эксперимент. Воздействию света и тепла было подвергнуто одно и то же пиво, разлитое в тару различных цветов. С результатами Вы можете ознакомиться прямо сейчас:
  1. Спустя 3 часа нахождения пива на солнце, ни в одной из бутылок вкус не изменился.
  2. Через 8 часов, пиво, разлитое в прозрачные бутылки, начало портиться, появился неприятный запах, а на вкус пиво стало горчить. В остальных бутылках, напиток изменений не претерпел.
  3. 24 часа под солнцем, сделали из пива в прозрачных бутылках вонючую жидкость, лишь отдаленно напоминающую пиво. В зеленых бутылках пиво приобрело легкий металлический привкус. Темные бутылки сохранили напиток и на этот раз.
  4. 48 часов изменили пиво в прозрачных бутылках так, что вонь от него распространялась на многие метры. Металлический привкус в пиве из зеленых бутылок еще больше усилился. А пиво их темных бутылок было все еще пригодно к употреблению.
  5. После 72 часов пиво из зеленых бутылок стало окончательно испорченным, а в темных бутылках начало менять вкус.
Этот эксперимент расставил все точки над i, наглядно продемонстрировав невозможность длительного хранения настоящего пива в прозрачном стекле. Кроме того, стало понятно, что настоящее пиво, без различных консервантов, в таком стекле вообще не хранят.

Сложные превращения пива под влиянием солнечного света изучали Грей, Стоун, Ротшильд и др. Ученые выяснили, что как солнечный, так и люминисцентный свет разрушают альфа-кислоты в хмеле, их части реагируют с серой, в результате чего образуется субстанция, которая по запаху напоминает неприятный запах вещества, которое выделяет скунс в момент опасности для него. Причем образующиеся вещества имеют очень низкий порог их обнаружения человеческим носом, всего несколько частей на триллион частей самого пива! В Чехословакии этим вопросом занимались Поспишил и Кржиж, они пришли к выводу, что для пивных бутылок подходит стекло с проходимостью лучей в диапазоне длины волн от 300 до 500 нм, которое практически поглощает все вредные лучи. Наиболее подходят коричневый и темно-коричневый цвет стекла. Бутылки коричневого цвета отфильтровывают (отражают) видимую и ультрафиолетовую части света, вызывающие подобную реакцию. А вот зеленые и в значительной степени прозрачные бутылки этого не делают.

Но читатель сразу может возразить, что и сегодня многие известные мировые пивные бренды продолжают разливать свою продукцию в бутылки зеленого цвета. Ведь наверняка они знают о недостатках подобной тары? Вот примеры:

Heineken, Голландия
Grolsch, Голландия
Знают, конечно, но…

Во-первых, так получилось,что во время Второй мировой войны перестали добываться компоненты, необходимые для придания стекла при его выплавки коричневого цвета и крупные производители качественного пива, которые постоянно разливали свою продукцию в коричневые бутылки, столкнулись с проблемой, что делать? Вариант прозрачных бутылок был отвергнут сразу, поскольку производители знаменитых пивных брендов полагали, что в такой таре пиво будет выглядеть слишком просто, как какое-то заурядное питье и если из двух зол выбирать меньшее, то стоит остановиться на бутылках зеленого цвета. Таким образом зеленые пивные бутылки в то время стали для многих европейских производителей неким символом статусности данного пива, признаком его качества и многолетних традиций. За ними последовали и многие другие производители пива.


От прозрачных бутылок тоже совсем не отказались, поскольку они хорошо показывают содержимое бутылки, реальный цвет напитка, его чистоту. Пример, очень популярное в США и Канаде мексиканское пиво Corona в прозрачной бутылке. Правда эксперты замечают, что пиво Corona принято подавать с ломтиком лайма или лемона, кисловатый вкус и сильный цитрусовый аромат которых способны скрыть неприятный аромат слегка подпорченного “запахом скунса”.


Во-вторых, сегодня недостатка в бутылках коричневого цвета совсем не наблюдается, но зеленые и прозрачные продолжают использовать. Причина этого – соображения маркетинга и привычности восприятия потребителями именно таких бутылок для определенных раскрученных брендов, которые давно присутствуют на рынке.


В-третьих, некоторые пивные компании пошли другим путем и упаковывают свою продукцию в картонные коробки с высокими бортами, так, чтобы та часть бутылки, которая не покрыта этикетками, оставалась внутри коробки, как это видно на снимке. (В данном случае фотография продукции бостонской компании Samuel Adams с высокими бортами, хотя и сама бутылка коричневого цвета).


В-четвертых, блокировать свет – это простейший способ защитить пиво, но не единственный. Разработан модифицированный экстракт хмеля. Процесс достаточно дорогой, но эффективный. На вкус пива это никак не влияет. Крупные пивоваренные компании, как например, Miller-Coors, используют экстракт хмеля, который предварительно стабилизируется так, что солнечный свет на него не действует. Правда, экстракт хмеля в силу его дороговизны могут позволить себе использовать очень крупные комерческие пивоварни.


В-пятых, разработан еще один метод, запантенованный американским производителем Busch – добавка к пиву вещества 1,8-Cineole (Eucalyptol), которое предупреждает образование вредных веществ. В обоих последних случаях прозрачные и зеленые бутылки можно спокойно использовать.

В-шестых, чем больше использовалось хмеля при производстве пива, тем больше риск появления неприятного запаха в нем. Темное пиво портится быстрее, чем светлое, поскольку оно абсорбирует больше света. Эта одна из причин, почему пиво с небольшим содержанием хмеля или светлое по цвету производители не боятся заливать в бутылки зеленого цвета или вообще безцветные. (Это в первую очередь относится к светлому пиву категории Lager).

В-седьмых, очень многие любители пива, имеющие привязанность только к одному бренду, выросли со вкусом такого пива, даже если он был подпорчен, и они воспринимают такой вкус как норму и тенденцию у данного производителя.

Что еще хочется отметить: придать пиву неприятный “запах скунса” способен не только прямой солнечный свет, но и ультрафиолетовый, испускаемый лампами дневного света. То есть, испортится могут бутылки с пивом, которые продолжительное время хранились где-нибудь на складе, куда солнечные лучи и не проникали совсем.


Практические советы. Если вы покупаете упаковки пива с прозрачными или зелеными бутылками, обращайте внимание, насколько эти бутылки полно закрыты упаковкой от попадания света. Говорят (насколько это правда судить сложно), что для того, чтобы испортить пиво достаточно, чтобы оно в прозрачной или зеленого цвета бутылке всего пару часов побыло на ярком солнце или несколько дней под воздействием UV от обычных ламп дневного света. Поэтому, беря с собой бутылочное пиво на природу, уберите его в тень подальше от прямого воздействия солнца. Не покупайте пиво с полки магазина, которая залита светом. Не покупайте пиво из холодильника, содержимое которого ярко освещено искусственным светом. Если пить пиво прямо из бутылки, то неприятный вкус чувствуется сильнее, чем если это же пиво потреблять из бокала. Лучше держать пиво в темном месте, чтобы оно оставалось как можно дольше свежим. А может стоит пить тот же бренд пива, но в алюминиевых банках? Но тут надо иметь в виду, что для маленьких пивоварен, производителей крафтового пива, использовать алюминиевую тару дорого. В стекле такое пиво получается дешевле.

Поробуйте сами проверить вышеизложенную информацию. Налейте в два стакана пиво из бутылок разного цвета и сравните их вкус и аромат. Не показалось ли вам что-то странным в первую очередь в аромате? (Различия могут быть вызваны, естественно, и тем, что это могут быть просто разные пивные бренды.) Лучше всего, если заранее не знать из какой бутылки было налито, чтобы это знание не влияло на результат эксперимента. Или же попробуйте сравнить одно и тоже пиво, одно из светлой стеклянной бутылки, другое из алюминиевой банки, если есть такая возможность. Или же сравнить аромат одного и тоже пива в светлом стекле, но одно, хранившееся в темноте, а другое на свету (естественном или искусственном). Речь идет о достаточно долгом хранении, например, неделю.


Вы не можете знать условия и и места хранения, но, все-таки, стоит уменьшить риск покупки некачественного напитка. Поэтому обращайте внимание на цвет бутылочного стекла и старайтесь приобретать пиво только в бутылках тёмного цвета или в металлических банках, это особенно актуально в летний период времени. А о хранении в пластиковых бутылках лучше вовсе забыть. Будьте внимательны и это позволит вам насладиться любимым напитком в полной мере!


supercook.ru/glass-history-10.html
www.witrag.ru
www.vitrage-art.ru

Комментариев нет :

Отправить комментарий