Kémia és élet - Látogató üveggyártók
Legalább fél évszázadon keresztül a világ bármely kémiai laboratóriumában egyetlen vegyész sem használta az üveg visszavágást, a hagyományos kémiai szimbólumot. De az üveg volt és marad az alapanyag, amelyből laboratóriumi edényeket készítenek.
Ez nem meglepő. Az üveg átlátszó - ez nem akadályozza meg, hogy tartsa be a reakciók, akkor nem teszi tönkre a leggyakrabban használt vegyi anyagok, és végül az üveg könnyen lehet, hogy minden, még a legkomplikáltabb eszközöket. Könnyű?
Mindenki, aki valaha is egy kémiai laboratóriumban emlékezett, valószínűleg, milyen gyakran használ egy teljesen fantasztikus felszerelést a vegyész. De egy felületes ismeretség, még a legbonyolultabb eszköz tűnik nem meglepőbb, mint, mondjuk, egy hatalmas zöld fa nőtt egy kis mag.
De próbálj csak egy pillanatra gondolkodni - hogyan történik ez? Végtére is, mindegyik készüléket egy hagyományos üvegcsőből készült szakember számára készítették.
Az üveg csodálatos anyag. Az anyagok túlnyomó többsége bizonyos hőmérsékleti fűtés után szilárd állapotból folyékony állapotba kerül. Ez az átmenet olyan élesen történik, hogy az anyag olvadáspontja az egyik legfontosabb fizikai jellemzőjének tekinthető.
De az üvegnek nincs ilyen pontja. A hőmérséklet emelkedése fokozatosan lágyul. Ezzel szemben, ha lassan lehűl, lassan megszilárdul és amorf törékeny tömeggé válik. Ez a tulajdonság annyira különleges, hogy néha még egy különleges, üveges anyagi állapotról beszél.
Miért történik ez? Megfelelően magas hőmérsékleten az üveg viselkedik, mint egy közönséges, bár nagyon viszkózus folyadék. De ha a viszkozitás a víz az üveg csak egy 10 „(azaz tízezer) alkalommal a víz viszkozitását, ezek a hőmérséklet csökken, akkor drasztikusan (!) - a több száz milliárd alkalommal - növekszik. Ennek eredményeként az üvegnek egyszerűen nincs ideje kristályosodni.
De azt mondtuk, hogy az üveg szilárdulásának folyamata fokozatos, és nem azonnal. És mi történik, ha a hőmérséklet nem túl alacsony, de nem túl magas? Ebben az esetben az üveg még nem törékeny, de már nem folyékony. Sűrű, viszkózus és műanyagszerű melasz. Ebben a működési állapotban van, és számos vegyi eszközt készíthet.
Az üvegcsövet felmelegítettük az üzemi hőmérsékletre. És mi a következő? Mit tehetek ebből a csőből?
Próbáljuk meg először nyújtani. Mindazonáltal még ez az egyszerű művelet is szükségessé teszi egy bizonyos képességet: először a cső fűtésével folyamatosan el kell forgatni; másodszor, amikor az üveg lágyul, ki kell venni az égő lángjából, és folyamatosan forgatni, lassan, különböző irányokban nyújtva. Itt van:
Ez a legegyszerűbb módszer - húzás - az üvegfúvót nagyon gyakran kell használni. És mi történik, ha az üvegcsövet tovább melegítjük anélkül, hogy eltávolítjuk az üvegfúvót a lángról?
Ebben az esetben maga az üvegcső olvadt része önmagában zsugorodik, és a cső falai megvastagodnak, amíg össze nem olvadnak:
Ezt a technikát sedimentációnak nevezik.
Most lépjünk át egy összetettebb műveletre. Először is, a már ismert vétel - húzás, - mi lesz a munkadarab. Ezen a munkadarabon egy kihegesztett csúcs van lezárva, a másik pedig nyitva van. Az üveget a helyén, ahol a merevítő egy széles csőbe jut, elválasztható - forrasztva:
Most a beszerzésünk egy másik, nyílt tervezetébe bújunk:
De mi ez. Ai-Yai-Yai! Tehát lehetetlen drasztikusan fújni. Üveges munka legyen csendes. Csak így, nagyon óvatosan fújva, kör alakú feneket készíthet az üveg előforma közelében:
Nos, miért ugyanaz az üvegfúvó? Eddig egyszer csak egyszer felfújtunk - amikor kerek aljat készítettünk.
Az üvegfúvót gyakorlatilag meg kell fújni, amikor bármilyen műveletet végzünk, amit már ismerünk - és az alját húzza, lerakja és gyártja. De néha ki kell dobnia.
Elvégezzük a munkadarabot, amit korábban tettünk, és elkezdtük felmelegíteni, folyamatosan forgatva, éppen azon a helyen, amelyet előzőleg fűtöttünk. Ebben az esetben a munkadarab falai leselejteznek; hogy egyáltalán ne rendezzenek, és ne ragaszkodjanak egymáshoz, időről időre kiegyenlítjük őket:
Most, hogy a fal lett elég vastag vynem mi előforma láng, és továbbra is forgatni (az olvadt részét a cső nem telepedett le) nyugodtan és lassan fújja be a lezárt nyílás:
Ez a művelet neve: fújja a labdát:
És most képzeljük el, hogy egy vegyésznek szüksége van valamilyen üveg eszközre. A lehető legjobban rajzolt egy vázlatot. és hozta a mesterhez. Itt van ez a rajz:
A készülék, amelyet a vegyész vonzott, két részből áll: kör alakú, széles hengeres torokból álló és forrasztva.
Mit kezdeni? Először választania kell a megfelelő poharat: egy széles csődarabot (vastagságának meg kell egyeznie a torok szélességével) és egy keskeny cső egy csaptelepet.
Mint már tudjuk, előkészítő műveletek nélkül a csőből lehetetlen labdát készíteni - egy lombikot. Ezért először elkészítjük a munkadarabot, húzzuk a széles cső végeit, majd - ugyanúgy, mint korábban - fújjuk ki a labdát. Nos, mi a következő? Végtére is, a torok falában valamilyen módon szükségünk van egy lyukra.
Emlékezzünk arra, mi történt, amikor keményen és élesen kipirultunk. Végtére is, mi alaposan törölni a lyukat!
Meg fogjuk csinálni. Erősen felmelegíti a munkadarab falát egy helyen és élesen fúj:
Tehát van egy lyukunk, amelyhez egy csapot kell forrasztani. Ennek a műveletnek a végrehajtásához a feltöltött lyuk éleit felmelegítjük, és egyidejűleg - a csapnak egyik végét:
Aztán kivesszük őket az égő lángjából, óvatosan ötvözzük őket, kissé kihúzzuk őket, kihúzzuk őket - és a fűszer készen áll!
Most elkezdhet torkot csinálni. Ehhez a torok helyett egy gömbölyded feneket és egy fúvást kell végrehajtani:
A lyuk éles széleit megolvasztják és kiegyenlítik egy speciális eszközzel - egy szkenneléssel. Itt nézd meg, mi történt:
Amikor lehűlt, a torok, kuss a dugót, amelyen keresztül egy csövet vezetünk a robbanás leolvaszt nem most Quickdraw igazítsa podduvaniem gömblombikban és vágja le a végén a kivezető cső oplavim -, és hogy a vegyész készült.
Amint látja, ahhoz, hogy egy meglehetősen egyszerű eszközt állítsunk elő, bizonyos sorrendben tisztességes számú műveletet kellett végrehajtanunk. És bár önmagukban elég egyszerűek ahhoz, hogy gyorsan, pontosan és ügyesen végrehajtják őket - nem ilyen egyszerű feladat.
Az a tény, hogy az üveg nagyon szeszélyes anyag. Túlmelegedjen éppen az üzemi hőmérséklet fölött, és "elfut" a kezéből - összeomlik, össze fog kapcsolódni, ha nem szükséges hegeszteni. Zazevalshsya és szuperhűtötték, és most már volt egy egyszerű, de baljós csengés - a termék felrobban és megjavíttatható már nem lehetséges.
Az üvegfúvó művészete éppen úgy érezheti az üveg hőmérsékletét, hogy folyamatosan működőképes legyen. Ehhez a termék egy részét időről-időre fel kell melegíteni, a másik pedig le kell hűteni; az égő lángjának alakját, méretét és hőmérsékletét is folyamatosan változtatni kell. És mindezt meg kell tenni "egy leheletben", anélkül, hogy késleltetett volna egy másodpercre!
És amikor megnézzük, hogyan működik egy tapasztalt mester üvegfúvó, akkor önkéntelenül elgondolkodtató, összehasonlítva egy orgonászral, aki több hangos fúga van.