От накаливания все три материала — песок, сода и мел — свариваются вместе. Получается в конце концов расплавленное, жидкое, как вода, стекло.
Но стекло только с виду похоже на воду. Когда оно остывает, оно ведет себя совсем не так, как вода.
Если воду охлаждать, она будет оставаться жидкой, пока температура не упадет до нуля. А как только ртуть в термометре опустится до нуля, вода замерзнет — превратится в твердый лед.
Совсем не то происходит с жидким, расплавленным стеклом. Охлаждаясь, оно густеет очень медленно. При 1200° оно похоже на сироп, при 1000° начинает тянуться в нити, при 800° становится еще более тягучим.
Постепенно тягучая, как смола, жидкость превращается в мягкое тесто, которое затвердевает в то стекло, которое мы привыкли видеть.
Попробуйте после этого сказать, когда именно, при каком жаре стекло плавится и когда оно замерзает. Это невозможно.
Вот почему очень часто стекло называют «твердой жидкостью», хотя с первого взгляда это выражение кажется такой же чепухой, как белая сажа или горячий лед.
Если бы стекло не было «твердой жидкостью», если бы его нельзя было сделать тягучим, как тесто, мы не могли бы готовить из него изделия всевозможной формы — все эти пузатые графины, фигурные рюмки, вычурные вазы.
Фабрика мыльных пузырей
Говорят: куй железо, пока горячо. Про стекло можно было бы сказать почти то же самое: дуй стекло, пока оно горячо, пока оно еще не стало твердым и хрупким.
Но вы, может быть, и не знаете совсем, что большую часть стеклянных изделий выдувают — выдувают так же, как дети выдувают мыльные пузыри. Только вместо соломинки берут длинную железную трубку с деревянным мундштуком. После того как сваренное в горшке стекло простынет, рабочий набирает немного стеклянного теста на кончик трубки и принимается дуть. Получается стеклянный пузырь.
Из этого пузыря можно сделать все что угодно: стакан, рюмку, бутылку, даже плоское оконное стекло.
Положим, надо сделать бутылку. Рабочий вкладывает пузырь в форму и дует в трубку до тех пор, пока пузырь не заполнит форму, прилегая к ее стенкам. Когда бутылка остынет, ее легко вынуть; для этого форма устраивается разъемной. Конечно, раньше надо отрезать бутылку от выдувной трубки. Чтобы это сделать, нужно только провести по горячему горлышку холодным железным, прутом.
Не знаю, найдется ли такая форма, которую опытный стеклодув не мог бы придать стеклу всего только с помощью простой трубки.
Случалось ли вам видеть стеклянные приборы в лаборатории? Все они выдуты из стекла.
Выдувание стекла — работа тяжелая и вредная. Поэтому на многих заводах, особенно для выдувания больших предметов, пользуются не человеческими легкими, а воздушным насосом— механическим.
Лет тридцать тому назад изобрели машину для выдувания бутылок. Эта машина, за которой присматривают всего двое рабочих, заменяет восемьдесят стеклодувов. В день она делает двадцать тысяч бутылок.
Но выдуть стеклянное изделие — это еще не все. Надо уметь его охладить.
Если стеклянную палочку расплавить на огне и дать капельке стекла упасть в воду, получится прозрачная твердая слезка. Достаточно отломить кусочек этой слезки, чтобы она рассыпалась в мелкий порошок. Вот как непрочно стекло, которое охладили чересчур быстро.
Чтобы сделать стекло более прочным, его долго выдерживают в особой печи, где оно остывает очень медленно.
Некоторые стеклянные изделия, например стаканы, рюмки, вазочки, после этого еще гранят, шлифуют на точильном камне. Получаются шероховатые, матовые грани, которые после этого полируют наждаком или каким-нибудь другим порошком, чтобы они стали гладкими и блестящими.
Очень часто, вместо того чтобы сначала выдувать вещь, потом ее гранить, потом полировать, поступают проще: вещь отливают — вроде того как отливают вещи из чугуна. А если стекло легкоплавкое, легко размягчающееся при нагреве, вещи из него просто прессуют.
Литую или прессованную стеклянную вещь легко отличить от граненой — все углы у нее закругленные, а не острые. Вот примета, которую не мешает запомнить. Может быть, когда-нибудь она пригодится, если понадобится отличить граненый бокал от дешевого — литого.
Большие зеркальные стекла тоже не выдувают, а отливают. Получаются большие и толстые пластины, которые потом шлифуют и полируют.
Стеклянные вещи отличаются не только отделкой.
Стекло стеклу рознь. Например, зеленое бутылочное стекло делают из простого желтого песка, соды и мела. В обыкновенном песке много ржавчины, которая и окрашивает его в желтый цвет… В стеклоплавильной печи желтый цвет переходит в зеленый. Значит, зеленоватый оттенок — это верный признак, по которому можно открыть в стекле железо.
Для белого оконного стекла берут песок побелее. А на изготовление самого лучшего стекла берут чистый белый песок, вместо соды — поташ и вместо мела — известь или сурик. Получается тяжелое, блестящее, как алмаз, стекло — хрусталь.
Стекло, которое не лопается
Из чего бы ни делали стекло, без песка не обойтись. Давно уже заметили, что вся суть в песке, но его никак не могли расплавить.
Это удалось всего тридцать пять лет тому назад.
Оказалось, что посуда из плавленого песка, или кварца, во много раз прочнее стеклянной: ее можно накаливать докрасна и потом опускать в холодную воду — ничего с ней от этого не делается.
Но если так, то почему же не изготовляют из кварца стаканы, блюда, бутылки? Потому что кварцевая посуда очень дорога. Ведь для плавления кварца нужны электрические печи, берущие много энергии.
Кварц — это стекло будущего.
Пока что люди работают над улучшением обыкновенного стекла. Американцам удалось изобрести стекло, которое не трескается, если его нагреть до 200 градусов и потом сразу охладить, опустив в ледяную воду. Называется оно, «пирекс».
Во Франции изобрели стекло «триплекс», которое не пробивает пуля. Ударившись о стекло, пуля буквально исчезает, рассыпается на мельчайшие пылинки, а стекло остается целым. «Триплекс» состоит из нескольких слоев зеркального стекла, склеенных прозрачным целлулоидом.
Недавно советские инженеры изобрели небьющееся стекло из пластмассы.
Такие стекла были вставлены в окна папанинской палатки на Северном полюсе.
Последняя стоянка
Наше путешествие подходит к концу. Вот и последняя станция — шкаф для белья и платья. Шкафы бывают разные. Бывают шкафы-великаны, которые занимают половину комнаты и в которых во время игры может спрятаться шесть человек. Бывают шкафы-карлики, в которых не спрятаться и одному самому маленькому мальчику. Бывают великолепные, шкафы с зеркалами во всю дверцу, а бывают и совсем без зеркал.
Шкаф, к которому мы подошли, не очень большой и не очень маленький. Есть в нем отделение для белья и отделение для платья. А в дверцу вставлено зеркало, тоже не очень большое, но и не маленькое. Прежде чем заглянуть внутрь шкафа, поговорим об этом зеркале.
История зеркала
В старину, когда стеклянных зеркал еще не было, их заменяли выпуклые металлические пластинки — из серебра или из сплава меди с оловом. Но металлические зеркала на воздухе быстро тускнели и темнели. В конце концов догадались, что металлический слой можно для защиты от воздуха спрятать под стекло — вроде того, как мы теперь прячем под стекло фотографические карточки.
Получилось стеклянное зеркало.
Долгое время зеркало делали так. На кусок стекла накладывали лист оловянной бумаги и сверху наливали ртуть. Ртуть растворяла олово. А раствор, который при этом получается, имеет замечательное свойство — крепко прилипать к стеклу.
Стекло понемногу наклоняли, чтобы дать стечь избытку ртути. Проходил целый месяц, пока все стекло покрывалось ровным слоем металла.
Ученый Либих предложил другой, лучший способ. На стекло наливают особый раствор, из которого осаждается серебро. Серебро постепенно оседает и в какие-нибудь полчаса покрывает стекло блестящим налетом. Для большей прочности заднюю сторону зеркала покрывают краской.
Этот способ лучше, потому что не приходится иметь дело с ядовитой ртутью. Да и зеркало получается более светлое. Если поставить рядом серебряное и ртутное зеркала, сразу бросится в глаза, что ртутное гораздо темнее. Лампочка в двадцать пять свечей в ртутном зеркале кажется шестнадцатисвечовой, так много света в нем пропадает.
Производство зеркал дело как будто не такое уж хитрое, а между тем лет триста тому назад зеркала умели делать только в одном городе — Венеции. Способ изготовления зеркал венецианцы держали в тайне. По тамошним законам, смертная казнь грозила всякому, кто посмел бы открыть иностранцам секрет зеркального производства. По приказу венецианского правительства все стекольные заводы были переведены на уединенный остров Мурано, куда иностранцев не пускали.
