Свежие комментарии

Выплавка стекла

Стекло — это одно из древнейших технологий, доступных человечеству. Первые стеклянные бусины, найденные в Месопотамии, имеют больше 5.5 тыс лет. И что самое интересное — стеклянное производство в Египте и Месопотамии развивалось параллельно и независимо — из-за разного сырья (и, вероятно, секретности). Нам для промышленности в любом случае придется развивать свое производство…

Стекло получить, на первый взгляд, несложно. Нужно два составляющих — песок и сода. Ну и нагреть их хотя бы до 950°С. Вот начиная с последнего и идут проблемы. Проблемы, сразу скажу, решаемые — даже для Древнего Египта. Стекло, конечно, будет невысокого качества — темное, мутное, с нитями разных плотностей (свилями), с пузырьками и частичками, упавшими в расплав. Это явно не оптическое стекло, но им можно пользоваться.

Итак, запускаем производство. Во-первых, нам нужен качественный песок — белый, мелкий, чистый. Его желательно прокалить для выжига органических примесей. Нужный песок с первого раза вряд ли удастся найти, скорее всего его придется везти издалека. В любом случае — это выяснится только опытным путем.
Соду использовать не будем. Во-первых — месторождений естественной соды очень мало, ее везли из Египта и в ней было большое количество соли, поэтому такое стекло обязательно проваривалось два раза. Мы используем известь — с ней проблем не было. Весь вопрос — в чистоте этой извести, наверняка придется сменить нескольких поставщиков. Песка нужно 70-75%, остальное — известь.

Стекло — аморфный материал, состоящий из большого количества химических соединений, он даже не имеет определенной точки плавления, стекло при повышении температуры постепенно размягчается и в какой-то момент его можно считать жидким. Но чтобы получить действительно жидкость, нужна температура около 2000°С. Современные виды стекол более легкоплавкие, но в то время их получить крайне сложно — из-за невозможности получить некоторые добавки и из-за присутствующих в сырье примесей.

Вообще, главная проблема с качеством стекла — это количество примесей.
Примесь глины делает стекло матово-белым. Примесь железа — бурым (пивные бутылки все видели?). Со стеклом ситуация абсолютно аналогична стали — до сих пор ищут новые рецепты состава стекла.

Одним из важных этапов является отжиг. Стекло нельзя просто так поставить остывать — оно станет закаленным и поэтому очень хрупким, с внутренними напряжениями — и будет разлетаться в пыль от малейшего удара. Сейчас уже умеют закалять стекло, но в те времена не получится, уж слишком точен техпроцесс. Поэтому охлаждают стекло несколько часов и понемножку. Чтобы это не вышло слишком быстро, приходится его подогревать (еще расход топлива).

Конечно, не все так просто. В начале 17 века в Англии (на тот момент самой продвинутой стране по производству стекла — из-за убегающих туда от религиозного преследования мастеров) случился кризис производства. Просто потому, что печи нечем было топить — все доступное топливо закончилось. Ситуация не единичная — в В 1747 г в России Сенат запретил использование стекольных и металлургических заводов вблизи Москвы, чтобы остановить массовую вырубку лесов на топливо.
Но именно тогда началась Техническая Революция, которая подсадила мир на каменный уголь, которым благополучно пользуемся до сих пор в ожидании следующей революции. Каменный уголь кроме недостатков (у него больше сажи и всяких вкраплений, которые могут попасть в стекло), имеет и один существенный плюс — температура варки стекла выросла. Поэтому если вы уже захотели запускать массированное производство — сначала нужно добыть уголь.

Просьба попаданцу помнить, что стекло, из-за отсутствия пластмасс в древности, является стратегическим материалом. Очень много из него делалось для промышленности и военного дела. Именно поэтому больше всего топлива потребляло производства железа и стекла. Поэтому конкуренты будут. И переманивать мастеров будут. И воровать технологии — в особенности.

14 комментариев Выплавка стекла

  • Ardagan

    Статья мне понравилась, но есть пара вопросов:

    1) Как объяснить, что такое известь? Более интересно будет, если написать ещё одну статью с отсылками на картинки со словами: вот так определить известь, вот так — железо, вот так — каменный уголь. Более забавно, когда пишут химическую формулу (в близлежащих статьях про стекло есть). Ребят, у попаданца в большинстве случаев народ вокруг не будет знать, что такое химия. Да и названия половины веществ могут отличаться.

    2) Температура горения дерева 800—1000 по цельсию, что есть нижняя планка. Я вижу явный пробел в том, как добиться от дерева температуры больше 950. Конструкция банальной печи может быть полезна для общего развития.

    • kraz

      Известь получали обжигом известняка или мела (негашеную).
      Вообще в древние времена любили пережигать любой минерал и смотреть что получается. Иногда получался металл (с железом не прокатило). Это настолько древний процесс, что его и в Вавилоне знали.

      А химических формул я избегаю как могу — но не везде возможно. А формулы пишутся для попаданца, и знает ли вокруг народ химию — это задача попаданца народ обучить.

      А про минералы — да, возможно и стоит. Вот только его настолько много всего разного, что запомнить более-менее может только человек, который постоянно с этим работает. Да и по фото не все возможно узнать. Поэтому вряд ли стоит давать больше пары минералов.

      И про конструкции печей — да, возможно следует.
      Но пишу то, что сейчас текущее, в черновиках больше трех десятков статей. 🙁

      • Ardagan

        Да я понимаю. Просто дал повод к размышлению.
        Всё равно считаю, что статья про минералы будет очень полезной. Просто стоит либо дать ссылки, либо написать, что из простого можно определить на глаз, а потом и проверить подручными средствами. Думаю, что для 90% попаданцев будет более, чем полезно. Так, мой кругозор на эти степи не распространяется, потому ни о каких гальванических элементах, да и стекле, для меня речи и идти не может. А надеяться, что у местного населения названия/понятия/знания будут те же, что и в современном мире — это грустно.

        Вкачестве примера:
        попаданец из россии попал в китай. Попробуй объяснить на пальцах, что такое глина, тем паче известь.
        Ситуация даже со старорусским будет очень похожа, пусть и чуть легче.

      • Taras

        >Известь получали обжигом известняка или мела (негашеную).
        Вообще в древние времена любили пережигать любой минерал и смотреть что получается. Иногда получался металл (с железом не прокатило). Это настолько древний процесс, что его и в Вавилоне знали.

        А из известняка хотели получить кальций? Кстати, а чего сразу известняк не заказывать? Или природный мел? Прокаливать можно в соседней печи. Вот с содой беда, для её искусственного получения нужны щёлочь и угольная кислота. А зачем нужна известь? Сейчас и чистый кварц переплавляют. Зачем легировать его кальцием? И зачем там была нужна сода?

      • Taras

        >А про минералы — да, возможно и стоит. Вот только его настолько много всего разного, что запомнить более-менее может только человек, который постоянно с этим работает. Да и по фото не все возможно узнать. Поэтому вряд ли стоит давать больше пары минералов.

        Да просто попадать надо вдвоём: один технолог-любитель, другой геолог-любитель. Почему оба любители? Очень просто. Если геолог будет профессионалом, то фотографии с сайта ему не нужны, а любителя здесь и подготовите. И если технолог будет профессионалом, то ему не нужны тексты с сайта, он и так знает свою технологию, а любителя здесь и подготовите. Ну и можно же заранее фотоальбом распечатать со всеми минералами, а на после попадалова показать местным, кто нибудь минерал узнает, найдётся даже тот, кто с этим работает.

  • tigralen

    Соду методом Леблана вполне получить можно. Т.к. натриевое стекло имеет температуры плавление значительно ниже остальных.

    Из Вики:

    Различаются три главных вида стекла:
    Содово-известковое стекло (1Na2O : 1CaO : 6SiO2)
    Калийно-известковое стекло (1K2O : 1CaO : 6SiO2)
    Калийно-свинцовое стекло (1K2O : 1PbO : 6SiO2)

    В, общем, о таком ноу-хао автора, как _чисто_ известковое стекло даже Вики не слышала. IMHO

    • Виктор

      Видимо описался. Чисто кварцевое, силициум типа горный хрусталь. Температура плавления конечно и технологичность смущают, но… силициум присутствует во всех рецептах, а остальные добавки для уменьшения температуры плавления.

  • инженер

    как насчёт получения ударопрочного стекла?

  • Taras

    В триплексе три слоя, из них стеклянных только два, а один — мягкий полимер. Как то это для попаданца не в средние века, будь он хоть трижды технологом. Вот попаданец из 22-го века в 20-й может и такое склеить, ничего сверхсложного в этом нет. А в средние века просто не из чего.

Leave a Reply

You can use these HTML tags

<a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>