> Энциклопедический словарь Гранат, страница > С) Непрозрачное С

С) Непрозрачное С

С) Непрозрачное С. Получение белого непрозрачного С. основывается на введении в состав его таких веществ, которые, будучи сами по себе непрозрачными, при обыкновенных условиях температуры в нем нерастворимы, или если растворимы при высокой температуре плавления, то выделяются в виде отложений при более или менее продолжительном охлаждении. Так получается непрозрачное матовое С. во всей его массе. Но существует и другой способ добывания непрозрачного С.: при обработке песком или наждаком после снятия наружного слоя получается более или менее шероховатая поверхность, которая в значительной степени лишена способности пропускать свет, почему стекло кажется белесоватым или матовым. Этим путем матовое стекло получается непрозрачным с поверхности.

а) Белое глухое С. для ламповых абажуров, также ламповых резервуаров, термометровых шкал и так далее получается путем расстекловывания, то есть выделения твердых веществ в виде кристаллов из остающейся аморфной прозрачной основной массы. Для этой цели вводят в состав С. криолит, полевой шпат, плавиковый шпат, окись олова, фосфорнокальциевую соль (костиную золу), а также большое количество окиси цинка или других веществ, вызывающих помутпе-пие С. Рапыпе прибавляли по преимуществу костяную золу (полученную обжигом костей, лучше всего бараньих). Костяная зола иногда заменяется фосфоритами и даже гуано, в количестве 10—30%; заглушенное костяной золой 0. называется „костяным14; оно имеет особенность давать красповатый отблеск проходящему через него свету. Вместо таких С. теперь вошли во всеобщее употребление криолитовые голубоватые С. или более дешевые шпатовые (от плавикового шпата) глухие С. >т1ля матового С. достаточно ввести Ю—2О0/о фтористых соединений: но при долгом плавлении фтористый кремний может улетучиться. Смотря по степепи непрозрачности С., различают молочное, опаловое и алебастровое С. Оловянная зола по преимуществу служит для помутнения свинцовых С. и эмалей: такую же роль играют сурьмяиая и мышьяковые кислоты.

б) Матированное С. От снятия поверхностного слоя етекла получается более или менее шероховатая поверхность, которая вследствие неровностей рассеивает спет неравномерно. Смотря по тонкости песка к наждака, употребляемых для снятия наружного слоя, матовая поверхность тем будет глуше, чем крупнее песок и наждак, и наоборот, на этом осно-нываетсл получение рисунков в несколько тонов, а также сплошных матовых стекол различной прозрачности и беливны. Распространенно;» раньше муссе.шновое С. есть матовое С. с белыми матовыми рисунками, произведенными на прозрачном фоне. Различные способы приготовления ыусселпнового С. можно разбить па две группы. В первом случае С. делается матовым наплавкой тонкого слоя содержащего свинец хрустального С.: во втором случае С. покрывается тонким слоем эмали. Но в настоящее время ручной способ получения матовых рисунков почти оставлен и заменен травлением плавиковой кислотой или выбппапнем рисунка посредством песочной струи по способу Ти.г.мана. Если па поверхность С. будет пущена с некоторой

Силой непрерывная струя песка, то наружный слон С. по истечении 20 — 30 секунд окажется настолько разрушенным, что потеряет свой блеск и прозрачность. Более тоикпе рисунки на С. получаются травлением плавиковой кислотою или фтористыми соединениями. С. покрывают топким слоем воска и но слою рисуют какой-нибудь узор, углубляя рисупок вплоть до С. (лучше и скорее печатать по С. узор какой-нибудь печатной краской, сопротивляющейся действию плавиковой кислоты, например, асфальтом с воском и скипидаром). Различают прозрачное, травление и матовое травление: первое производят жидкой плавиковой кислотой, второе достигается нанесением па С. смеси раствора фтористых щелочей с солями и кислотами (например, раствора 250 КНР2, 140 K3S04, 250 конц. соляной к. на 1000 воды).

D) Окрашенное (цветное) С. Окрашивание С. достигается растворением в пем при плавлении окисей некоторых тяжелых металлов или таких металлов, как, например: эолота, серебра, меди, которые в малых количествах в С. растворяются прозрачно и по охлаждении обыкновенно дают бесцветное С., но при вторичном нагревании получаются окрашивания. Различают два вида окрашенных С.: С., окрашенное во всей своей массе, и бесцветное С., покрытое слоем окрашенного С. Последний вид носит название дублированного С.; дублирование состоит в покрытии бесцветного С. окрашенным, погружая полувыдутую стеклянную грушу из бесцветного в окрашенное С. и выдувая вместе с ним дальше или обратно.Дублирование применяется при окислах металлов, окрашивающих стеклянную массу настолько интенсивно, что уже при малой толщине С. становится почти иепрозрачным: такими окислами являются закись меди, окись кобальта, опись марганца и так далее Окрашивание С., кроме окрашивающего вещества, зависит от состава его и температуры плавления.

Дальше приводится таблица окрашиваний, производимых различными окислами в щелочно-известковых и свинцовых С-

Окиси кобальта (Соа08) обладает сильной окрашивающей способностью, так что для заметного синего цвета достаточно ввести в С. каких-нибудь 0,04о/0 Со308. Окись кобальта употребляется в виде шмальты, представляющей собою кобальтовое С., превращенное в порошок. Состав шмальты по содер жаиию окиси кобальта весьма различен: от 10 до 12 и более процентов, а потому употребление ее весьма неудобно.

Окись кобальта иногда употребляется в смеси с окпсью меди, почему получается более приятный синий цвет.

Окись меди вводится в состав С. или прямо в виде описи, или в виде ее солей. Красивый зеленый цвет выходит лучше всего с калиево-известковым и ка-лиово-свппцовым С., при избытке щелочи, причем часть щелочи вводится в виде селитры, так как окись меди в присутствии раскисляющих воществ легко переходит в закись, а ог смеси ее окислов (окиси и закиси) получается грязный оттопок. Более употребительные соли меди: медный купорос, борно медная и азотно-медная соль. В смеси с окисью хрома и урапа (UO,), окись меди окрашивает С. в весьма красивые цвета с зеленым оттенком.

Окись урана (103) по большей части вводится в С. в виде натрового соединения (ураната натрия): Na3UOt.

Перекись марганца употребляется в виде пиролюзита. Для удачного приготовления фиолетовых и марганцевых С. необходимо отсутствие органических веществ и других раскислнтелей в массе; ход печи должен быть по возможности такой, чтобы пламя пе содержало коиотн.

Желтый цвет. Для окрашивания С. в этот цвет пользуются сернистыми щелочами (прибавляя их к С., как таковые, или образуя их восстановлением сульфата углем или серою), сернистым калием, а также окисью сурьмы; но самый красивый желтый цвет дают соединения серебра (AgCl, AgBr, Ag..S, Ag30): при значительной окрашивающей способности серебра получается красивый золотисто-желтый цвет. Те же самые соединения серебра служат для поверхностного окрашивэипя в живописи г.а С.

	Натрово-известковое С.	Калиево-известковое С.	Калиево Свинцовое С.
		Окрашивания.
Окись кобальта	1 Синее	Синее	Синее
Окись меди ..	Небесно-голубое	Небесно-голубое	Зеленовато-синее
Закись меди	Красно-пурпурово-желтое	Красно-пурпурово-жслтое	Красно-пурпур.-кровавое
Окись хрома.	Зелено-желтое	Канареечно-желтое	Топазово-желтое
Окись урана.	Зелено-желтое	Капареечно-желтое	Топазово-желтое
Перекись марганца	Красновато-фиолетовое	Фнолетово-аметисто-яркое	Красновато-фиолетовое
Окись нпккеля	Желтовато-фиол.-темное	Аметисто-фиолет.-темное	Васильково-фиолетовое
Окись железа----	Зеленое, бутылочное	Вутылоч., зеленое с желтым оттенком.	Желтовато-зеленое теми.
Закись железа ____	Зелепо-сипее	Почти синее	—
Окись золота	Каштановое и синее.	Красное и розовое	Краснов и розовое
Окись серебра	Желтое	Желтое	Желтое
Серпистая медь	Желтое	Желтое	Желтое

Красный цвет обусловливается введением в С. или закиси меди или золотого пурпура. Окрашивание в красный цвет закисью меди представляет трудности и не всегда удается, вследствие того, что закись меди, растворяясь в стеклянном сплаве в присутствии кислорода воздуха, легко переходит в окись, уже окрашивающую С. в весьма постоянный зеленый цвет. Для предупреждения перехода закиси меди в окись, к составу стеклянной массы прибавляют раскисляющих веществ, из которых чаще всего употребляется уголь, винный камень, железные и древесные опилки, железная окалина и прочие, но самое сильное раскисляющее вещество—сернистое железо (FeS): очень малое его количество достаточно для раскисления окиси меди. Закись меди окрашивает С., не только растворяясь в жидком стеклянном сплаве, но и при более низкой температуре (например, в муфеле, при температуре, близкой к размягчению С.); на этом и основано употребление закиси меди в живописи на С. Обыкновенно закись меди па заводах получают прямо при плавлении С., по не пользуются ей готовою. Если сплавить С. (всего лучше щелочно-известковое, богатое щелочами), с медной окалиной (около 5°/о) и при возможно высокой температуре восстановить часть меди оловом, железными опилками, соломой или войлоком, а затем полученный сплав охлаждать очень медленно и равномерно до затвердения, то часть меди выделяется в виде кристаллов и получится красновато-иросвечнвающий сплав, содержащий блестки металлической меди (ис-кусственн. авантюрин). Ярко-красный цвет получается при сплавлении свинцово-известкового С. с избытком медной окалины. С. тогда носит название гематинона. При медленном охлаждении гематппо-нов, очень богатых медью, получаются пурпурины. астралиты, состоящие из зеленоватой прозрачной среды, переполненной крупными кристаллами закиси меди в виде звеэд с перистыми лучами светло или темно-красного цвета, отличающимися дихроизмом.

Золото вводится в С. в виде кассиева пурпура или хлорного золота. Даже в очень незначительных количествах золото сообщает С. весьма яркий рубиновый цвет со слабым желтым оттенком. Такое С. тотчас после сплавления имеет слабо топазовый цвет и приобретает свой настоящий цвет только после охлаждения и нового нагревапия до темпокрасного каления. Самая окраска обусловливается металлическим золотом, растворенным в С.

Коричневый и желто-коричневый цвет образуются при введении в сплав порекиси марганца и окиси железа; богатые железом С. не обесцвечиваются перекисью марганца, но приобретают желтый или коричневый тон.

Черное и хиолитовов С. приготовляется с помощью окисей марганца, кобальт“, железа, хрома и меди в больших количествах.

К С. очень близко примыкают эмали. Это беецвет-ныо или окрашенные, прозрачные или матовые легкоплавкие свинцово-борнокислые С., которые употребляются для покрытия металлов, а также фарфора, глиняных изделий и стекол. Бесцветную основу эмали получают, наир., сплавляя кварцевый песок, сурик и поташ так, чтобы получилось С. состава 48,5 SiO 39,4 РЬО и 12,1 КО; употребляя па 100 ч. этой основы 12,5 ч. буры hi 2,5 ч. окиси кобальта, получим синюю прозрачную эмаль; па 100 ч. основы — 6,3 ч. буры и 12,5 окиси меди — зеленую эмаль (также прозрачную): прибавленном к основе окиси олова образуется белая непрозрачная эмаль или с другим окрашивающим окислом другая какая-нибудь цветной (но непрозрачная). В состав эмали, предназначенной для покрытия железных сосудов, по должно входить свинца; самая эмаль приготовляется из полевого шпата, каолина, кварца, соды, буры, костяной золы, окиси олова и так далее Обжигание посуды, покрытой эмалевым порошком, производится в муфелях, Трудность получения хорошей эмали состоит в неодинаковом расширении глазури и железа или чугуна, так что, при быстром нагревании, эмаль может отстать, а затем в самой эмали могут получиться не совсем устранимые пузырьки, в них-то и внедряется вода, и тогда под глазурью образуется ржавчина, которая и способствует отслаиванию глазури.

С. „пирекс.” Для приготовления кварцевого С. (на чистого кварца) требуется очень высокая температура, достигаемая только в электрических печах; так как коэффициент расширения такого С. небольшой, то оно может выдерживать большие перемены температуры, не лопаясь. Но недостаток кварцевого С. тот что оно при продолжительном нагревании се временем теряет свою прозрачность, особенно в присутствии катализаторов. Поэтому явилась потребность заменить чисто кварцевое С. другим, которое содержало бы больше кремнекислоты, чем обыкновенное стекло, но не расстекловывалось бы и не теряло свою прозрачность. Такое С. быао изобретено (в Америке в 1915 году) и названо пирексом“. Это С. содержит больше 80°/о кремнезема, плавится легче, чем кварцевое С., не расстекловывается, не боится резких колебаний температуры, не бьется даже, если его бросить на пол. Из такого С. стали приготовлять кухонную посуду, так как оно выдерживает нагрев с резкими переменами, не бьется и хорошо прогревается. Этому С. предсказывают большой успех в распространении.

Е) Зеркальное С., см. зеркала и зеркальное производство (XXI, прнл. к 264/5).

Производство С. Сырые материалы. 1. Кремнезем идет обычно в виде песка; для хороших бесцветных С. в возможно-чистом состоянии, белый, хорошо промытый, не содержащий железа. Главнейшие подмеси к песку суть: глина, известь, слюда и окись жедеза; встречаются даже сорта песка, неготные для вриготовления иолубелого С., а пригодные только на изготовление зеленых бутылок. Вместо песка можно употреблять кремень и кварц, если добыча и условия доставки их к месту производства выгодны.

2. Щелочи. Сода, поташ и сульфит (прокаленная глауберова соль). Кроме содержания NaaCOa и KjCOo, в соде и поташе, при приемке этих материалов, приходится определять хлористые соли и железо. Особенно надо обращать внимание на содержание железа в сульфате и огарках (кислом сульфате). Употребление сульфата в стекловаренном деле основывается на свойстве его при высокой температуре разлагаться кремнеземом, в присутствии угли, во равенству: 2X&3SO< + eSiOa + G~2 (XaJb.SSIO) -f 2.SO-X t-QO.. На основании эгого равенства на 100 игЧ. сульфат“ требуется 4,2 в ч. углерода. Большей частью употребляется древесный уголь в порошке, для обыкновенных же С. также каменный уголь, содержащий намного железа. Но расходуемое количество угля меньше того, которое соответствует равенству, так как избыток его может восстановить сульфат до сернистого натрия, окрашивающего С. в желтый или бурый цвет; прибавлением окислителей (наир., перекноц. марганца) сернистый патр (если бы он образовался) снова окисляется в сульфат. Сернистая кислота (SOa) выделяется, как обременительный побочный продукт, и уносится с дымом пламенных

4. Плавиковый шпат примешивается в небольших количествах к стеклянной шихте для приготовления зеленого С.; оказывается, продолжительность плавки от этого существенно сокращается.

Г“. Криолит уиотребяляется для непрозрачного С.

6. Свинцовые окислы: чаще всего употребляется сурик; он не должен содержать железа и меди.

7. Перекись марганца вводится в виде пиролюзита; марганец в большом количестве придает С. фиолетовую окраску, в небольшом обесцвечивает С., особенно окрашенное железом, в слабо зеленоватый цвет, поэтому перекись марганца называется иногда „Стеклянным мылом“; для зеркального С. обесцвечивающим средством служат следы пиккеля и кобальта. Для уничтожения желтизны в С., происходящей от сернистого-натрия, применяют селитру и мышьяковый ангидрид (бедный мышьяк); но оба эти вещества употребляются [только для дорогих сортов С.

Плавка (варка) приготовленной для С. шихты производитее: и пламенных стекловаренных печах; шихта помещается нЛи в плавильные горшки, приготовляемые и8 огнеупорной глины, или в НаНИЫ, которые устраиваются на иоду самой печи. Гор“ики бывают или открытые, или закрытые. Цепное С., свинцовое, оптическое и др., плавится всегда в закрытых горшках. Топливом для стекловаренных печей служат дрова, каменный уголь, генераторные газы и нефть (или мазут). В настоящее

го)|

$LJjj

Рисунок 1. Горшковая печь. Разрез по Л В (рлс. 2>

печей; вследствие большой разбавленности, она не Собирается. Самая дешевая натровая соль поваренная соль— в стеклянном деле не употребляется. Вместо поташа иногда применяется древесная зола, часто нечистый поташ; но дорогие С. всегда требуют Самого чистого, не содержащего натрия поташа.

3. Известь. Для белых С. употребляется чистый, в содержащий железа известковый шпат, для обыкновенных — известняк, мел, даже глинистый известковый мергель: при выборе извести, мела и так далее рекомендуется наблюдать, чтобы употребляемый материал по возможности не содержал магния и его солей, так как магний делает С. твердым и способствует образованию и нем кристаллических отложений.

время считается более выгодным пользоваться для нагревания генераторным газом или шфгью (мазутом). Твердое топливо в генераторах превра щают в гав; последний поступает для предварительного прогревания в один из нары регенераторов, а в другой регеператор паправляется требуемый для сжигания воздух; по выходе из регенераторов, газ и воздух смешиваются в плавильном пространстве печи; газ сгорает; за счет теплоты горения его прогревается в горшках или ваннах стекловаренная смесь и плавится; продукты горения из плавильного пространства поступают в другую пару регенераторов, расположенную симметрично с первой по другую сторону печи: ирогревиют их и удаляются в дымовую трубу;

через некоторое время направление газа и воздуха переменяют: их пускают через 2-ю пару регенераторов и уводят через первую. Такая перемена производится приблизительно через равные промежутки времени (папр., через полчаса). Регенераторы представляют собой камеры, напол ненные кирпичом, положенным в клетку.

Кладку регенераторов, под, стены и свод печи делают пз огнеупорного материала: для регенераторов, стен и пода печи употребляют шамотный кирпич; для сво-да—динасовый (кварцевый) кирпич.Устройство Горшковой и ваиной печи с регенераторами изображено па рисунок 1 2, 3, 4, 5.

Если употребляют для нагревания печей ма-вут(или нефть), то жид кость подают в плавильное пространство форсунками, но для распиливания ее лучше применять не пар, а сжатый воздух; распыленная жидкость сгорает на счет кислорода воздуха, поступающего в регенератор для предварительного прогрева. Общий вид внутреннего расположения стеклянного завода см. puc. fi: слева—стекловаренная печь с рабочими окнами; справа—правильная печь для листового С.; посредине— калеиица для бутылок.

Выделка оконного С. При помощи выдувальной железной трубки, снабженной мундштуком и деревянной обоймицей, рабочий берет некоторое количество С. из расплавленной массы на конец трубки, вынимает из печи и немного выдувает; для сообщения же кому С. симметричной формы опускает в ковш

Стекляппого валика, размягчения в печи и силы ного выдувания. После этого халяве сообщают форму и обрезывают верхушку (g: h). Полученный

или долок. Ком расплавленного С. на конце трубки носит название баночки, или пульки. Для увеличения веса пульки рабочий обмакивает ее 2, 3 и более раз в расплавленное С. и потом ужо начинает выдувать последовательно в несколько приемов. Рисунок 7 показывает принимаемые С. последовательные формы. Затем, разогрев последнюю форму, рабочий удлиняет ее частью выдуванием, частью мая тпнкообразным качанием трубки, обращенной С. вниз Тогда С. принимает формы d и е на рисунке 7. Но сообщении выдутой халяве надлежащей величины, ее открывают при помощи припаянного

Рисунок 2. Горшковая печь. Разрез по EF (рисунок 1).

цилиндр раскалывают вдоль проведением по вау. тренней стенке раскаленной железвой полосой (/). Расколотый цилиндр отправляют в правильную печь для размягчения и выпрямления в лист (рисунок 10 и 11 изображают правильную и калильную печь для листового С). Выпрямленные листы всоседнемс правильною печью отделении устанавливают наклонно и охлаждают. Разделка бутылочного С. выду“ тием и другими приемами схематически представлена на рисунке 8. Выделка винных бокалов изображена на рисунке 9. Когда выдутое С. принимает приплюснутую форму (С), к дну приклеивается пожка из нескольких стеклянных кусков (а, 6, с); кусок (с; оасправляют инструментом и потом по плоскости d. После этого отделяют верхнюю часть е, оправляют края бокала ножницами (J) и, наконец, приготовляют окончательный бокал (А).

Оптическое С. плавится всегда в закрытых горшках. Получение однородной сте-кляпной массы представляет одну из трудных операций; требуется тщательное перемешивание ее во время плавки глиняной трубчатой мешалкой. Готовое расплавленное С. остуживается в печи вместе с горшком; застывшее С. получается ял и в виде одной глыбы или чаще растрескивается на несколько кусков. Вынттое из горшка С. тщательно исследуют па физическую распиливают на части, из

Рисунок 3. Ванная печь. Разрез по ABCD (рисунок 5).

однородность, зятемкоторых уже изготовляют линзы, очки и так далее