Стекло — твердотельное состояние аморфных веществ. Термин также используется в названиях оптических материалов, имеющих свойства, характерные для стекла — светопропускание (прозрачность), светопреломление, анизотропность и др. Стеклом называются все аморфные тела, получаемые путем переохлаждения расплава, независимо от их химического состава и температурной области затвердевания, и обладающие в результате постепенного увеличения вязкости механическими свойствами твердых тел, причем процесс перехода из жидкого состояния в стеклообразное должен быть обратимым.
Стекло появилось более 3000 тыс лет тому назад. Из него было сделано много вещей и будет сделано еще больше. Не смотря на то, что все знаю на бытовом уровне, что такое стекло, нет точного научного определения этого материала.
Комиссией по терминологии Академии наук бывшего СССР дается определение, которое может быть справедливым для любой стекловидной системы: "Стеклом называются все аморфные тела, полученные путем переохлаждения расплава, обладающие всеми свойствами твердых тел, причем процесс перехода из жидкого в твердое состояние должен быть обратимым". Многие вещества могут находится в стекловидном (аморфном) состоянии - вулканическая магма, пемза, смолы, в том числе янтарь.
Основным компонентом привычного стекла является двуокись кремния - кремнезем, температура плавления чуть меньше 2 тысяч градусов Цельсия. Содержание окиси кремния в стекле варьируется от 50% до 85%, а в кварцевом стекле доходит почти до 100%. Цвет стеклу придают окислы разных элементов, специально добавляемых в него.
Как было открыто стекло
Тысячи лет известно человеку стекло. Долгое время оно использовалось для украшения и изготовления драгоценных вещей. Но по-настоящему стекло стало полезным для всех, когда люди научились использовать главное его качество — прозрачность. Оказалось, что через него можно видеть!
Никто в точности не знает, когда и где было впервые получено стекло, хотя известно, что оно использовалось с древнейших времен. Главные компоненты для изготовления стекла — песок, содовая зола, или поташ и известь, расплавленные вместе при высокой температуре. А так как все эти материалы широко распространены на Земле, секрет изготовления стекла мог быть обнаружен во многих странах. Поэтому единое мнение на этот счет отсутствует.
Согласно одной из существующих версий, честь открытия стекла принадлежит древним финикийцам. Команда какого-то корабля, утверждает легенда, высадилась на берег реки в Сирии. Желая приготовить себе обед на огне, они не нашли больших камней, чтобы поставить на них горшок, и использовали для этой цели крупные куски селитры (соединения натрия) из груза корабля. От сильного жара селитра расплавилась, соединилась с окружающим песком и потекла струей жидкого стекла!
Другой страной, где изготовление стекла было известно издревле, был Египет. Стеклянные бусы и амулеты находили в гробницах, которые относятся к 7000 году до н.э. Впрочем, эти изделия могли попасть туда и из Сирии. Но мы точно знаем, что около 1500 года до н.э. египтяне делали собственное стекло. Для этого они использовали смесь измельченной кварцевой гальки с песком. Они также обнаружили, что если прибавить к этой смеси кобальт, медь или марганец, то можно получить стекло голубого, зеленого, пурпурного цвета.
После 1200 года до н.э. египтяне научились отливать стекло в стеклянных формах. Но трубка для выдувания стекла была неизвестна вплоть до начала христианской эры, когда ее изобрели финикийцы.
Большими умельцами по части изготовления стекла были римляне, которые, видимо, первыми начали делать тонкие оконные стекла. А к началу новой эры оконное стекло уже стало предметом повседневного быта.
Источники информации: