Рубиновое стекло — хрупкий материал из Древнего Египта

Одним из веществ и материалов, известных с древних времен, является стекло. По разнообразию своих свойств оно по истине универсально. Искусственное вещество получают путем плавления стеклообразующих компонентов и различных химических элементов для придания нужного окрашивания (кварцевый песок, известняк, оксиды кремния, бора, алюминия, фосфора, циркония, магния, меди и др.). Цветовая палитра варьируется от прозрачного и бесцветного до всевозможных ярких оттенков, включая яркое рубиновое стекло.

Стекольная история

Получаемый путем варки под воздействием высоких температур (от + 300-2500°C) материал, производился еще в Древнем Египте за несколько тысяч лет до нашей эры. Цветное стекло появилось намного раньше, чем белое и прозрачное. Стеклодувы тех времен не могли получить чистое изделие, поэтому были распространены в основном грязные оттенки зеленого, коричневого, серого.

Спустя время стали специально вводить добавки некоторых металлов, и грязные оттенки перекрывались яркими окрасками. Стекло стало похожим на драгоценные камни, из него изготавливали кольца, флаконы, бусы, чаши, вазы.

По мере развития стеклоделия мастера научились получать разнообразные цвета, само стекло становилось чище, а искусство производства и окраски оставалось в строгой тайне. Похожее на драгоценные камни, яркое рубиновое стекло делали еще в XVII веке, для этого вводили в состав золото.

Антонио Нери в своем трактате от 1612 г. объяснял родство рубинов и золотого металла, а первая рецептура варки выведена алхимиком немецкого происхождения Иоганном Кегелем в конце XVII века. Небольшие изменения претерпел процесс производства в Центральной Европе в XVIII веке, сделав оттенок характерным кроваво-красным или коричневатым.

В России Михаил Ломоносов разработал рецептуру, соорудил лаборатории, где было создано рубиновое стекло, и наладил его производство. Цвет стекла, окрашенного в розовые, малиновые, красные, пурпурные оттенки объяснялся различным количеством золотых наночастиц и условиями термической обработки.

Рубиновое производство с золотом

Сложность изготовления заключается в многокомпонентности состава, из которого производится рубиновое стекло, химические элементы золото и медь в этом составе отвечают за окрашивание готового материала. Красное стекло самое сложное в производстве, так как содержит около десятка элементов. В зависимости от составных частей сырья и применяемых добавок стекло приобретает свои свойства.

Рубиновое стекло получают в несколько этапов:

Путем сплавления стекломассы с небольшой массой хлорного золота.

Период остывания, во время которого масса приобретает прозрачность или немного желтоватый цвет.

Повторный нагрев до температуры каления.

Медленное охлаждение с приобретением стекла красного цвета.

Эта процедура именуется наведением окраски, а полученное рубиновое стекло приобретает способность пропускать только красные лучи.

Заменители золота в составе рубинов

Более дешевые сорта рубинового стекла получают, применяя при производстве вместо золота серебро, медь, селен. В таких случаях стекло изготавливают следующим способом:

Плавление и варка массы с добавлением небольшого количества олова и меди.

Полученную бесцветную массу остужают.

Повторное накаливание до определенной температуры.

Период окрашивания и остывания.

После этого стекло приобретает красивые красные оттенки, идентичные драгоценным камням. Производство рубинов с медью раньше считалось более точным и капризным, так как не всегда удавалось достигнуть окрашивания или нужной степени его яркости.

Способы изготовления

Основными способами изготовления изделий из стекла являются:

Выдувание — одна из самых древних, кропотливых и сложных техник производства. Она заключается в освоении и практическом применении сложной техники, где главное требование — высокая точность и аккуратность. В современном мире этой техникой пользуется двумя способами. Ручной, когда изделия выдуваются при помощи стеклодувной трубки. Для этого на ее конец набирают стекольную массу и затем раздувают, постепенно вращая трубку и придавая нужную форму. Механизированный, когда изделие выдувается на стеклоформующих станках с помощью сжатого воздуха. Большинство таких машин работают по автоматическому принципу. Так выдуваются полые изделия различных конфигураций: узкогорлые изделия для медицинской, парфюмерной промышленности, пищевая и химическая тара, бытовая посуда. Редкие эксклюзивные изделия, уникальных форм и вариаций всегда производятся только мастерами ручного вдувания.

Прессование — наиболее простой способ производства стеклянных изделий, при котором порцию стекольной массы помещают в форму под пресс и выдавливают изделие точно заданной формы. После полного остывания изделие достают из формы. Обычно это толстостенные изделия с наличием поверхностных неровностей и швов. Так же как и выдувание, прессование бывает ручным и механическим. При ручном применяется станок с рычажным или пружинным прессом. Механизированный пресс стоит на автоматических стеклоформирующих автоматах стекольных заводов.

Отливка. Этот способ заключается в заливке стекольной массы в специально изготовленную форму. После остывания стекло приобретает необходимую конфигурацию, толщину и размер.

Применение рубинового стекла

Широкое распространение и применение в различных областях стекло получило из-за своей способности к трансформации от жидкого до твердого состояния по мере остывания в процессе производства. В расплавленном состоянии оно принимает любую заданную форму, которая сохраняется после застывания.

Стекло широко применяется в различных отраслях. Для производства бытовых принадлежностей используют рубиновое стекло. Бокалы, чаши, пиалы, конфетницы, подсвечники, графины, столовые сервизы и многое другое делают из этого хрупкого материала. Используют его в декоративном, прикладном искусстве, ювелирном деле. Как оказалось, из него изготавливают не только всем известные кремлевские звезды и вазы, рубиновое стекло также используется в технике, строительстве, промышленности.

Сегодня химики научились получать рубины, добавляя в состав стекла вместо золота и меди селен, комбинируя его с другими химическими веществами. В зависимости от их концентрации можно получать рубиновое стекло всевозможных оттенков.