Силикатные стекла
24.06.2015Наиболее удивительным свойством большинства силикатных стекол является их прозрачность. Именно прозрачность стекла так ценится людьми на протяжении тысячелетий, тем более что не слишком много твердых материалов способны пропускать более 95 % солнечного света. Так почему же стекло прозрачно? Стекло прозрачно потому, что в отличие от большинства твердых тел в нем нет никаких препятствий для прохождения фотонов видимого света. Фотоны взаимодействуют со свободными, или неспаренными, электронами атомов вне зависимости от их расположения. В структуре большинства силикатных стекол нет свободных электронов, поскольку они не содержат элементов переменной валентности. Другим препятствием для прохождения света могут быть границы фазового раздела, как у керамики или несмешивающихся жидкостей, — эти границы также отсутствуют в стекле, поскольку оно — однофазный материал. Таким образом, прозрачность стекла обусловлена его составом и особенностями структуры.
И наконец, третье важное свойство — высокая химическая стойкость стекол, благодаря которой мы знаем, насколько это древний материал. Силикатные стекла очень медленно разрушаются в водной и кислой среде, поэтому они практически вечны в остеклении и незаменимы для хранения агрессивных жидкостей. Существуют специальные стекла, стойкие к щелочной среде, а также растворимые в разных растворителях.
Именно эти три свойства — регулируемый интервал вязкости, открывающий практически неисчерпаемые возможности для применения разнообразных способов формования, прозрачность, недостижимая для большинства твердых материалов, и химическая стойкость, позволяющая рассчитывать на долгосрочное использование изделий из стекла, — выделяют его в ряду других твердых материалов. Эти свойства обеспечивают широкое использование стекла в строительстве и автомобилестроении.
К несомненным достоинствам стекла следует также отнести его замечательную способность к окрашиванию. Окрашивание стекол производят за счет введения в состав компонентов, рассеивающих или поглощающих часть спектра видимого света. Все красители, применяемые в стеклоделии, делят на три класса: ионные, молекулярные и коллоидные — в соответствии с природой окрашивающих частиц.
Основные красители, применяемые в стеклоделии, приведены в таблице 1.
Необходимо помнить, что окрашивание стекла является тонким и сложным процессом. Цвет и интенсивность окрашивания зависят не только от вида и концентрации красителя, но и от окислительно-восстановительных условий варки и состава стекла. Например, оксид меди (II) в окислительных условиях окрашивает стекло в синий цвет, а в восстановительных переходит в оксид меди (I), и окрашивание исчезает, дальнейшее же восстановление оксида до металлической меди дает медный рубин.
На различных меропряитиях часто запланированы кофе-паузы. Для успешного проведения данного мероприятия можно заказать такую услугу, как аренда кофемашины.