Меню
Главная
Случайная статья
Настройки
|
Стекло — вещество, один из самых древних материалов, обладающее разнообразием свойств, что делает его универсальным в практике человека. Стекло структурно аморфно и изотропно. Все виды стекол при формировании проходят процесс преобразования от вязкой жидкости до стеклообразного состояния. Скорость остывания при этом должна быть достаточно высокой, чтобы предотвратить кристаллизацию расплава, получаемого плавлением сырья (шихты). Температура варки стекол варьируется от +300 до +2500°C и зависит от состава стеклообразующих расплавов, включающих оксиды, фториды, фосфаты и другие компоненты. Прозрачность в видимом спектре не является универсальным свойством всех видов природных и искусственных стекол.
Содержание
Термин
Название этого материала в разных языках имеет разную этимологию. Романские языки (итал. vetro, фр. verre, исп. vidrio, порт. vidro) продолжают латинское название (лат. vitrum). Исключением является румынский язык (рум. sticl), который заимствовал название стекла из славянских. Латинское же vitrum происходит от пра-инд.-евр. *k’woit- «светлый» (от него же и англ. white)[1].
Германские языки унаследовали слово для стекла (англ. glass, нем. Glas, голландск., датск., шведск. glas) из прагерм. *glasan ~ glazan, происходящего от пра-инд.-евр. *g’hel- «блестеть, сиять»[2].
В славянских («стекло», бел. шкло, укр. скло; ст.слав. стькло, болг. стъкло, макед. стакло, сербохорв. стакло, словен. steklo; чеш. sklo, словац. sklo, пол. — szko) — по-видимому, заимствование из гот. stikls («кубок», «чаша», «рог», < прагерм. *stikkon — «втыкать, колоть», ср. англ. stick, с тем же значением)[3][4][5][6][7][8][9].
История термина
О слове русского языка у В. И. Даля сказано: «Стекло ср., сткло юж. зап. и црк., сплав песку (кремнистого) с поташом; хим. кремнекислый натр, иногда калий, свинцовая окись»[10]. Старославянское — стькле, сткляно — стеклянное [море] (Апокалипсис — Откр; Апок 15, 2); древнерусское (с XI века) — стькло (существительное среднего рода второго типа склонения — по Н. Д. Русинову)[11]; «стёка — псковское, тверское наречие»[10].
Первоначально стеклом называли лишь всем известный и наиболее распространённый продукт стеклоделия, относимый с некоторых пор в научном обиходе к силикатным стёклам. Когда была установлена идентичность строения, состава и свойств стекла многим минералам, последние стали квалифицироваться как разновидности его природного аналога, именуясь в соответствии с условиями формирования: некристаллизовавшиеся производные быстро остывшей лавы — вулканическим стеклом (пемза, обсидианы, пехштейн, базальты и др.), образовавшиеся из земной горной породы в результате удара космического тела — метеоритным (молдавит); особый класс стеклообразных минералов представляют фульгуриты (кластофульгуриты), которые образуются из силикатных отложений (SiO2 — песка, кварца, кремнезёма — то есть тривиальных, наиболее распространённых сырьевых компонентов в рядовом стеклоделии), в результате удара мощного разряда молнии, встречаются преимущественно на вершинах скалистых гор в районах с повышенной грозовой активностью, имеют место и полупрозрачные образцы кластофульгуритов.
Основным поводом к созданию синтетического заменителя — органического стекла, стало отсутствие в пору его разработки (1930-е годы) материалов, пригодных для использования в авиации. Стеклом этот полимер — соответственно, принадлежащий к классу органических веществ, именуется только по внешнему сходству: прозрачное, иногда цветное вещество.
В настоящее время созданы такие заменители стекла, как прозрачное дерево. Этот материал легче стекла, к тому же имеет более высокую прочность и не бьётся при ударе[12].
История стекла (технологии)
Долгое время первенство в открытии стеклоделия признавалось за Египтом, чему несомненным свидетельством считались глазурованные стеклом фаянсовые плитки внутренних облицовок пирамиды Джоссера (XXVII век до н. э.); к ещё более раннему периоду (первой династии фараонов) относятся находки фаянсовых украшений, то есть стекло существовало в Египте уже 5 тысяч лет назад. Археология Древней Месопотамии, в особенности — Древних Шумера и Аккада, склоняет исследователей к тому, что немногим менее древним образцом стеклоделия следует считать памятник, найденный в Месопотамии в районе Ашнунака — цилиндрическую печать из прозрачного стекла, датируемую периодом династии Аккада, то есть возраст её — около четырёх с половиной тысяч лет. Бусина зеленоватого цвета диаметром около 9 мм, хранящаяся в Берлинском музее, считается одним из древнейших образцов стеклоделия. Найдена она была египтологом Флиндерсом Питри около Фив, по некоторым представлениям ей пять с половиной тысяч лет. Н. Н. Качалов отмечает, что на территории Старовавилонского царства археологи регулярно находят сосудики для благовоний местного происхождения, выполненные в той же технике, что и египетские. Учёный утверждает — есть все основания считать, «что в Египте и в странах Передней Азии истоки стеклоделия… отделяются от наших дней промежутком приблизительно в шесть тысяч лет»[13][14].
Существует также несколько легенд, с той или иной степенью правдоподобия толкующих возможные предпосылки того, как сложилась технология. Н. Н. Качалов воспроизводит одну из них, поведанную античным естествоиспытателем и историком Плинием Старшим (I век). Эта мифологическая версия гласит, что однажды финикийские купцы на песчаном берегу, за неимением камней, сложили очаг из перевозимой ими африканской соды — утром на месте кострища они обнаружили стеклянный слиток[13].
Изучающие историю происхождения этого материала когда-нибудь придут к единому мнению и относительно места — Египет, Финикия или Древняя Месопотамия, Африка или Восточное Средиземноморье и так далее, — и относительно времени — «около 6 тысяч лет назад», но характерную для феноменологии естествознания черту — «синхронность открытий», можно наблюдать по некоторым признакам и в данном случае, причём не имеет большого значения разница даже в сотни лет, в особенности, когда в реконструируемом способе варки стекла прослеживаются существенные различия.
Актуальность легенд, повествующих о зарождении стеклоделия, сводится не столько к историческим и этногеографическим аспектам, которые с точки зрения теории познания лишь косвенно важны, — сколько к происхождению технологии как таковой, словно отделившейся от «случайных» процессов гончарных ремёсел, и ставшей отправной точкой для создания материала с новыми свойствами — первым шагом к управлению ими, а в дальнейшем — к постижению строения. Существует несколько версий, одна из которых именно на этом примере делает попытку решить вопрос: что есть стекло? — Н. Н. Качалов предлагает[13]:
...отмерять этот срок от появления поливной керамики или вообще каких-либо глазурованных силикатных изделий. Всякая глазурь, закреплённая на глиняном или вообще силикатном черепке, по составу представляет собой стекло, и наиболее правдоподобная версия открытия стекла как самостоятельного материала связывается с наблюдением человека над процессами керамической технологии. Однако глазурь на древнем фаянсе играет второстепенную роль в изделии и является материалом непрозрачным, то есть она лишена главного отличительного признака стекла, а потому может называться им лишь условно.
Немногим ранее мысль о «стеклообразном родстве» всех силикатных материалов высказывает И. Ф. Пономарёв, причём учёный подчёркивает важность понимания не столько генезиса стекла, сколько роль исследования его строения для изучения свойств других силикатных материалов; одновременно он указывает, что эти соображения имеют место ещё у М. В. Ломоносова[15]:
|
|