Стекла: природные и искусственные
Природные стекла представляют собой аморфные вещества преимущественно кремнистого состава, образовавшиеся под действием геологических процессов.
1. Обсидиан – стекло вулканического происхождения, образуется при застывании вулканической лавы. Обсидиан примерно на 70% состоит из кремнезема. Чаще полупрозрачный до непрозрачного; цвета – черный, коричневый, серый, реже зеленый, часто неравномерная пятнистая структура.
Показатель преломления: 1,48-1,52;
Внутренние особенности: — дугообразные, сферические трещинки;
Иногда непрозрачный обсидиан образует красивые декоративные разновидности, обусловленные различными включениями.
Иризирующий обсидиан – с серебристой или золотистой переливчатостью, обусловленной присутствием мельчайших пузырьков или включений. Ориентированные включения показывают эффект кошачьего глаза.
Радужный обсидиан — непрозрачный серый до черного с разноцветными полосами, кольцами проявляющимися при определенном направлении освещения. Такая разновидность обсидиана обнаружена на месторождениях Мексики.
Снежный (хлопьевидный, арахисовый) обсидиан – непрозрачный черный с радиально-лучистыми агрегатами белого или светло-серого полевого шпата (порфировидная структура). Черный обсидиан, содержащий округлые стекловатые включения белого минерала, называемый цветковым, встречается в США.
2. Молдавит (влтавинит) – представлен тектитом, имеющий метеоритной происхождение. На 75% состоит из кремнезема. Прозрачный до полупрозрачного, бутылочно-зеленого до коричнево-зеленого цвета.
Показатель преломления: 1,48-1,52
Внутренние особенности: — большое количество газовых пузырей;
Основные находки молдавита ювелирного качества, пригодного для огранки относятся к Чехии, в других местах данный материал носит свои названия – в Австралии – Австралит, в США – Джорджиантит.
3. Лешательерит (Ливийское стекло) – чистое кварцевое стекло, образовавшееся в пустыне при жарком климате путем спекания кварцевого песка. Полупрозрачен, мутноват, имеет бледно желтоватый, зеленоватый цвет с легкой опалесценцией.
Показатель преломления: 1,46
Подвергается иногда огранке типа кабошон, но чаще используют галтованные образцы.
Искусственные стекла наиболее дешевый и распространенный заменитель ювелирных камней. Основные стеклянные имитации разрабатывались на основе стразов, обладающих высокой дисперсией после огранки. Первоначально стразы применяли для имитации бриллиантов, позднее научились изготавливать цветные стразы. Добавляя красители на основе оксидов меди, хрома, кобальта делали имитации изумрудов, рубинов, сапфиров. Были разработаны составы для получения имитаций гранатов, аметистов, шпинели и многих других цветных ювелирных камней.
Применяющиеся в качестве имитации стекла могут быть различной прозрачности: прозрачные, полупрозрачные, просвечивающие в тонких сколах, непрозрачные – смальта. Физические свойства их зависят от состава, в основном от содержания свинца.
Показатели преломления прозрачных стекол: 1,44-1,77
Твердость: 5-7 по шкале Мооса
Стекла изотропны, но со временем у них может появиться оптическая анизотропия.
Внутренние особенности: — газовые пузыри различной формы;
Стекла и пластмассы применяют и для имитации полупрозрачных и непрозрачных камней – бирюзы, сердолика, хризопраза и других.
Кроме чисто стеклянных имитаций, применяют составные материалы (дуплеты и триплеты), склеенные из стекла и природного камня. В таких материалах уже через лупу или микроскоп видны газовые пузыри, расположенные в одной плоскости (по месту склейки).
Иногда опытный геммолог может отличить стекло от природных камней без приборного изучения. Из-за низкой теплопроводности стекло ощущается теплым на ощупь. Можно сравнить по ощущению с натуральным камнем.
Источник
Стекло
Стекло́, природный или искусственный твёрдый аморфный материал, обычно прозрачный в той или иной области оптического диапазона (в зависимости от состава). Плавильный горшок с готовой стекломассой на Лыткаринском заводе оптического стекла. Плавильный горшок с готовой стекломассой на Лыткаринском заводе оптического стекла. В природе стекло встречается в виде бесформенных непрозрачных кусков вулканического стекла ( перлит , обсидиан ).
Способность к образованию стекла характерна для многих минеральных и органических веществ. Наиболее ярко эта способность выражена у диоксида кремния и соединений на его основе – силикатов . Также в стеклообразном состоянии могут находиться полимеры и металлы ( сплавы ) (см. Неорганическое стекло , Органическое стекло , Металлические стёкла ).
История
Древнейшие изделия из стекла (бусы) известны в Месопотамии с середины – 2-й половины 3-го тыс. до н. э.
Не позднее середины 2-го тысячелетия стеклоделие появилось в Египте (одна из древнейших мастерских по производству стеклянных изделий обнаружена в Телль-эль-Амарне ) и, вероятно, в Сиро-Палестинском регионе.
Стекло варилось в тиглях, было цветным, «глухим» (непрозрачным). Оно было дорогим материалом, имитировавшим драгоценные камни, а изделия из него являлись предметами роскоши.
С середины 2-го тысячелетия известны стеклянные сосуды, формовавшиеся на глиняном сердечнике. Стекло варили на основе кремнезёма ( песка ) и золы солончаковых растений аридной зоны.
Около 7 в., вероятно в Финикии или Египте, появилось стекло на основе песка и природной соды. К 6–4 вв. производство изделий из стекла распространилось в средиземноморских странах Европы.
Крупнейшие центры стеклоделия римского времени, упоминаемые в письменных источниках, располагались на сиро-палестинском побережье между Акко (ныне Акка ) и Тиром , в Египте (главным образом в Александрии) и в Италии. Не позднее 2 в. появилась смальта для мозаики .
В 1 в. до н. э. в Сиро-Палестинском регионе изобрели технику выдувания изделий из стекла с помощью стеклодувной трубки.
Ванные стекловаренные печи известны с 1–2 вв. н. э.; в это время появляется прозрачное стекло высокого качества.
Первое оконное стекло (1-я половина 1 в.) изготавливали литьём , позднее путём разрезания и распрямления формуемых выдуванием стеклянных цилиндров. С 1 в. стекло вошло в повседневную жизнь Римской империи.
В Средневековье на Ближнем Востоке вновь распространяется стекло на основе золы растений- галофитов (переносящих сильное засоление почвы), в Европе – на основе золы бука, позднее – других деревьев («лесное» стекло).
На Руси, по мнению многих специалистов, стеклоделие существовало с конца 1-го тысячелетия до татаро-монгольского нашествия (на севере и западе, возможно, до 14 в.).
Один из основных центров стеклоделия (с 8–9 вв.; расцвет в 15–16 вв.) располагался в Венеции (см. Венецианское стекло ). В 15 в. изобретён так называемый венецианский хрусталь (cristallo).
В начале 17 в. во Франции началась отливка зеркального стекла на медных плитах с последующей прокаткой. Тогда же был открыт метод травления стекла смесью плавикового шпата и серной кислоты , освоено производство оптического стекла .
В 18–19 вв. в промышленном стеклоделии начинают применять поташ , техническую соду , мел , очищенный песок; стандартизированные рецептуры и технологии.
Современная промышленность
Массовое производство листового стекла большого размера стало возможным в конце 19 – начале 20 вв., когда появились большие ванные печи и новые методы выработки стекла (вертикальное вытягивание и флоат-метод – способ формования листового стекла на поверхности расплавленного металла).
Схема технологической поточной линии вертикального вытягивания стекла. Схема технологической поточной линии вертикального вытягивания стекла.
Для значительного повышения механической прочности неорганического стекла стали применять закалку (осуществляется резким, но равномерным охлаждением стекла, нагретого до температуры, близкой к температуре размягчения; в результате в стекле возникают равномерно распределённые напряжения, подавляется его хрупкость, а при разрушении оно рассыпается на мелкие неострые осколки) и другие способы обработки. Стекло находит широкое применение в различных областях человеческой деятельности. По назначению различают: бытовое стекло (разнообразные эмали , глазури , а также зеркала, посудное стекло, тара для пищевой продукции и др.), техническое стекло (стеклянные детали для автомобилей, производственных установок и машин, трубы для прокладки подземных кабелей, приборное стекло, оптическое стекло и др.), строительное стекло и художественное стекло . О. С. Румянцева. Первая публикация: Большая российская энциклопедия, 2017.
Источник
Презентация, доклад Естественные и искусственные стекла
Вы можете изучить и скачать доклад-презентацию на тему Естественные и искусственные стекла. Презентация на заданную тему содержит 22 слайдов. Для просмотра воспользуйтесь проигрывателем, если материал оказался полезным для Вас — поделитесь им с друзьями с помощью социальных кнопок и добавьте наш сайт презентаций в закладки!
— вещество и материал, один из самых древних и, благодаря разнообразию своих свойств,- универсальный в практике человека.
Со стеклом человек познакомился очень давно. Найденные археологами фаянсовые украшения, относящиеся к периоду первой династии фараонов, говорят о том, что в Египте стекло было известно ещё 5 тысяч лет назад.
Стёкла бывают естественными и искусственными. Естественное стекло может образоваться, например, при извержении вулкана или при попадании молнии в залежи кварцевого песка. Но в природе так мало возможностей для образования естественного стекла, что для своих нужд человечество давно научилось получать искусственное стекло.
В зависимости от того, какой окисел является основным компонентом, различают силикатные стёкла (SiO2), боратные (В203), фосфатные (Р205) и комбинированные (боросиликатные и др.).
Наиболее распространено силикатное стекло. Основная его составная часть – двуокись кремния (SiO2). На 70-75% стекло состоит из неё. Получают двуокись кремния из кварцевого песка. Окись кальция (CaO) – второй компонент стекла, придающий ему химическую стойкость и блеск.Кроме этих двух компонентов, в состав стекла входят оксид натрия (Na2O) и оксид калия (K2O), которые необходимы для плавки стекла. Источниками оксидов служат сода (Na2CO3) и поташ (K2CO3). Если стекло состоит только из кремнезёма высокой чистоты, оно называется кварцевым.
Источник