Рубінове скло - крихкий матеріал з Давнього Єгипту

Одним з речовин і матеріалів, відомих з давніх часів, є скло. За різноманітністю своїх властивостей воно по істині універсально. Штучну речовину отримують шляхом плавлення стеклообразующих компонентів і різних хімічних елементів для додання потрібного фарбування (кварцовий пісок, вапняк, оксиди кремнію, бора, алюмінію, фосфору, цирконію, магнію, міді та ін). Кольорова палітра варіюється від прозорого безбарвного до всіляких яскравих відтінків, включаючи яскраве рубінове скло.

Скляна історія

Одержуваний шляхом варіння під впливом високих температур (від + 300-2500°C) матеріал, проводився ще в Давньому Єгипті за кілька тисяч років до нашої ери. Кольорове скло з'явилося набагато раніше, ніж біле і прозоре. Склодуви тих часів не могли отримати чисте виріб, тому були поширені в основному брудні відтінки зеленого, коричневого, сірого.


Через деякий час стали спеціально вводити добавки деяких металів, і брудні відтінки перекривалися яскравими фарбами. Скло стало схожим на дорогоцінні камені, з нього виготовляли кільця, флакони, намисто, чаші, вази. По мірі розвитку склоробства майстри навчилися отримувати різноманітні кольори, саме скло ставало чистішим, а мистецтво виробництва і забарвлення залишалося в суворій таємниці. Схоже на дорогоцінні камені, яскраве рубінове скло робили ще в XVII столітті, для цього вводили до складу золото. Антоніо Нері у своєму трактаті від 1612 р. пояснював спорідненість рубінів і золотого металу, а перша рецептура варіння виведена алхіміком німецького походження Йоганн Кегелем в кінці XVII століття. Невеликі зміни зазнав процес виробництва у Центральній Європі в XVIII столітті, зробивши відтінок характерним криваво-червоним або коричневим.


У Росії Михайло Ломоносов розробив рецептуру, спорудив лабораторії, де було створено рубінове скло, і налагодив його виробництво. Колір скла, забарвленого в рожеві, малинові, червоні, пурпурові відтінки пояснюється різною кількістю золотих наночастинок та умовами термічної обробки.

Рубінове виробництво з золотом

Складність виготовлення полягає в багатокомпонентності складу, з якого виробляється рубінове скло, хімічні елементи золото і мідь у цьому складі відповідають за фарбування готового матеріалу. Червоне скло найскладніше у виробництві, так як містить близько десятка елементів. Залежно від складових частин сировини і застосовуваних добавок скло набуває свої властивості. Рубінове скло отримують у кілька етапів:

Шляхом сплавлення скломаси з невеликою масою хлорного золота.

Період охолодження, під час якого маса набуває прозорість або трохи жовтуватий колір.

Повторний нагрів до температури розжарювання.

Повільне охолодження з придбанням скла червоного кольору.

Ця процедура називається наведенням забарвлення, а отримане рубінове скло набуває здатність пропускати тільки червоні промені.

Замінники золота у складі рубінів

Більш дешеві сорти рубінового скла отримують, застосовуючи при виробництві замість золота срібло, мідь, селен. У таких випадках скло виготовляють наступним способом:

Плавлення і варіння маси з додаванням невеликої кількості олова і міді.

Отриману безбарвну масу охолоджують.

Повторне розжарювання до певної температури.

Період фарбування і охолодження.

Після цього скло набуває красиві червоні відтінки, ідентичні дорогоцінним каменям. Виробництво рубінів з міддю раніше вважалося більш точним і примхливим, так як не завжди вдавалося досягти фарбування або потрібної ступеня його яскравості.

Способи виготовлення

Основними способами виготовлення виробів зі скла є:

Видування - одна з найдавніших, копітких і складних технік виробництва. Вона полягає в освоєнні і практичному застосуванні складної техніки, де головна вимога - висока точність і акуратність. У сучасному світі цією технікою користується двома способами. Ручний, коли вироби видуваються за допомогою склодувній трубки. Для цього на її кінець набирають скляну масу і потім збільшують, поступово обертаючи трубку і надаючи потрібну форму. Механізований, коли виріб видувається на склоформувальних верстатах з допомогою стиснутого повітря. Більшість таких машин працюють по автоматичному принципом. Так видуваються порожнисті вироби різних конфігурацій: узкогорлые вироби для медичній, парфумерній промисловості, харчова і хімічна тара, побутова посуд. Рідкісні ексклюзивні вироби, унікальних форм і варіацій завжди виробляються тільки майстрами ручного вдування.

Пресування - найбільш простий спосіб виробництва скляних виробів, при якому порцію скляної маси поміщають у форму під прес і видавлюють виріб точно заданої форми. Після повного охолодження виріб витягують з форми. Зазвичай це товстостінні вироби з наявністю поверхневих нерівностей і швів. Так само як і видування, пресування буває ручним і механічним. При ручному застосовується верстат з важільним або пружинним пресом. Механізований прес стоїть на автоматичних стеклоформирующих автоматах скляних заводів.

Виливок. Цей спосіб полягає в заливці скляної маси в спеціально виготовлену форму. Після охолодження скло набуває необхідну конфігурацію, товщину і розмір.

Застосування рубінового скла

Широке поширення і застосування в різних областях скло отримало з-за своєї здатності до трансформації від рідкого до твердого стану за міру охолодження в процесі виробництва. У розплавленому стані воно приймає будь-яку задану форму, яка зберігається після застигання.
Скло широко застосовується в різних галузях. Для виробництва побутових приладів використовують рубінове скло. Келихи, чаші, піали, конфетница, свічники, графини, столові сервізи та багато іншого роблять з цього крихкого матеріалу. Використовують його в декоративному, прикладному мистецтві, ювелірній справі. Як виявилося, з нього виготовляють не тільки всім відомі кремлівські зірки і вази, рубінове скло також використовується в техніці, будівництві, промисловості. Сьогодні хіміки навчилися отримувати рубіни, додаючи до складу скла замість золота і міді селен, комбінуючи його з іншими хімічними речовинами. В залежності від їх концентрації можна отримувати рубінове скло всіляких відтінків.