Сравнительная характеристика изделий из обычного и хрустальных стекол. Основные показатели качества

В арсенале каждой хозяйки можно найти посуду всех видов, сортов и предназначений. Одним из самых важных факторов при выборе любой посуды является материал, из которого она изготовлена.

Фарфоровая. Разновидность керамической посуды, отличительные черты которой экологичность, легкость и прозрачность. Одно из важных преимуществ фарфора - длительное поддержание температуры напитков и супов. Среди недостатков тарелок и чашек из фарфора можно отметить дороговизну и относительную сложность ухода за ней. Мыть фарфор в посудомоечной машине не рекомендуется, особенно если на нем есть рисунок.

Отличить посуду из фарфора от других керамических изделий можно по чистоте звона, который она издает при ударе.

Фаянсовая. Еще одна, более бюджетная разновидность керамики. Она отличается более низкой степенью белизны, большей толщиной стенок, а также плавностью форм готовых изделий. Фаянсовая посуда не является термостойкой, сложно ее назвать и очень прочной. Мыть ее в посудомоечной машине тоже не стоит, особенно, если на посуде есть глазурь.

Стекляная. Не самый парадный, зато, безусловно, самый удобный для повседневного использования вариант. Эта посуда вполне экологична, долго сохраняет товарный вид, не впитывает запахи, за ней легко ухаживать.
Единственный минус стеклянной посуды - ее хрупкость и как следствие потенциальная возможность порезаться об острые осколки, если тарелка или чашки разобьется.

Покупая посуду, украшенную узорами, убедитесь, что роспись нанесена под глазурь, иначе содержащиеся в красках металлы (кадмий и свинец) попадут в пищу. Опасную роспись можно опознать по насыщенности цвета.

Серебряная. В наши дни мало, кто пользуется серебряной посудой, тем более постоянно. И это правильно. По российским нормам серебро относится ко 2 классу опасности ("высоко опасное вещество"), наряду с другими токсичными тяжелыми металлами, такими как кобальт, свинец, кадмий и прочие. Серебро, действительно, обладает антибактериальными свойствами, однако убивает не только вредные, но и полезные бактерии. Кроме того, серебро имеет свойство накапливаться в тканях, что может привести к такому заболеванию, как аргирия. Впрочем, подобные риски могут возникнуть только при регулярном использовании.

Меламиновая. Легкая, практически небьющаяся, удобная в использовании и дешевая меламиновая посуда, тем не менее, крайне опасна для здоровья. Во время взаимодействия с водой выделяет меламин выделяет формальдегид - мутагенный яд, который накапливается в организме и стимулирует нарушения в работе иммунной системы. Формальдегид это сильный аллерген, может спровоцировать экзему, заболевания верхних дыхательных путей, раздражение глаз, а также негативно повлиять на систему кроветворения, печень, селезенку, почки и желудок.

В Европе продажа изделий из меламина запрещена.

В чем готовить?

Из какой посуды есть, мы выяснили. Теперь давайте поподробнее разберемся, из какого материала должна быть изготовлена посуда, в которой мы готовим.

Нержавеющая сталь. Посуда из нержавеющей стали практична, красива и устойчива к окислению. Тем не менее, надо иметь в виду, что в состав некоторых кастрюль и сковородок из «нержавейки» входит никель - сильный аллерген, обладающий канцерогенными свойствами. Так что, выбирая такое изделие, лучше искать маркировку «без никеля».

На пароварки из нержавеющей стали это правило не распространяется. К действию пара никель устойчив, а значит остается безвредным.

Титановая посуда почти в два раза легче посуды из нержавеющей стали. Она обладает антипригарными свойствами. Используя такую посуду надо иметь в виду, что прогревается она неравномерно, а при повышении температуры до 425 градусов начинает выделять диоксид титана, поэтому ее не рекомендуется применять для готовки на открытом огне.

Эмалированная посуда недорога и экологична, однако только до того момента, пока первый кусочек эмали не отколется от внутренней части. После этого ионы металла получают прямой доступ к пище. Учитывая, что эмалированная посуда неустойчива к перепадам температур и механическим повреждениям, менять ее придется довольно часто. Зато такая посуда подходит и для длительного хранения блюд, поскольку бактерии на гладкой поверхности эмали практически не размножаются.

Некоторые красящие добавки, позволяющие сделать цвета ярче, содержат химические соединения вредных тяжелых металлов. Эти вещества активно взаимодействуют с жидкостями и продуктами, могут легко попасть в организм человека и вызвать ряд опасных заболеваний. Выбирая эмалированную посуду, попросите у продавца технический паспорт изделия и прочитайте состав эмали.

Чугунная посуда гипоаллергенна и нетоксична, прочна и долговечна. Качественную посуду, сделанную из чугуна, можно передавать из поколения в поколение. При правильном уходе пища в этой посуде не пригорает, с годами она становится только лучше. К минусам чугуна можно отнести его вес, а также способность впитывать запахи. Хранить еду, особенно ароматную в чугунной посуде не стоит. Помыв, сковородку из чугуна нужно немедленно вытереть, иначе она может заржаветь.

Жаропрочное стекло. Нейтральный материал, не вступающий в реакции с продуктами питания и прекрасно сохраняющий их свойства. Такая посуда способна долго удерживать тепло. Подходит как для готовки на плите, так и в духовке. Кроме того, в стеклянной посуде приготовленную еду можно хранить в холодильнике и даже замораживать.

Силиконовая посуда. Долговечная и безопасная. Еда в ней не пригорает и не прилипает. Она не впитывает запахи и выдерживает температуру от – 40 до +250 градусов. Устойчива к кислотно-щелочным соединениям.

Почувствовав запах резины от силиконовой посуды, откажитесь от покупки. Скорее всего, это подделка.

Терракотовая посуда - это посуда, изготовленная из глины, непокрытая глазурью. Подходит она только для запекания блюд в духовке, на открытый огонь ее ставить нельзя. Она экологична, блюда приготовленные в такой посуде, имеют особенный аромат и вкус. К минусам можно отнести хрупкость терракотовой посуды. Ухаживать за ней нужно внимательно, не допускать резких перепадов температур (иначе глина потрескается), мыть с малым количеством моющего средства, чтобы не впитался запах, тщательно вытирать, а потом сушить на открытом воздухе.

За последние годы посуда из опалового стекла побила все рекорды популярности. Объяснение тому простое – прочностные характеристики материла дают ему преимущество перед традиционным прозрачным стеклом, повышая практичность использования продукции в быту. Привлекательный матово-молочный вид сырья вызвал всплеск интереса со стороны дизайнеров, производителей и разных групп потребителей. На фоне этого возникли закономерные вопросы – что такое опаловое стекло, какая посуда может из него изготавливаться, действительно ли материал столь безопасен, как принято полагать? Попытаемся разобраться.

Что из себя представляет и вредная или нет

В конце XIX века стекловары создали новый вид полупрозрачного материала. Красивого матово-молочного оттенка, свойственного опалу, удалось добиться благодаря экспериментам с шихтой. В состав материала входят традиционные минералы, такие как кварцевый песок, кальцинированная сода, доломит, известняк. Включение плавикового шпата и кремнефторида натрия привело к появлению опаловых тонов. Содержащиеся в них фтористые соединения создают эффект матовости. Разнообразию цветов сырье обязано добавлению к смеси красящего пигмента.

Плавка шихты ведется при температуре 1426 градусов Цельсия на протяжении 24 часов. Затем из стекла при 1200 градусах формуются изделия. За формовкой следует отжиг, он необходим для снятия внутренних напряжений. Смешивая расплавленную стекломассу из разных печей с различными пигментами в составе шихты, получают многоцветное изделие. Производство построено на безотходной технологии. Это означает, что ультсырье используется вторично для приготовления следующей партии шихты. Полученный в конечном итоге материал целиком безопасен для здоровья, изготовленная из него посуда практически не имеет пор, поэтому в ней можно смело хранить пищу.

Опаловое стекло представляет собой особый вид стеклокерамики и обладает всеми присущими ей общими свойствами.

Преимущества и недостатки

Разнообразие материала дает простор для дизайнерской фантазии. Красиво смотрятся плафоны осветительных приборов, изготовленные из такого стекла, также оно нашло применение в отделке фасадов и внутреннего убранства помещений. Ярко и живописно выглядят витражи из цветного материала, двухслойное опаловое стекло с подложкой из обычного аналога имеет коэффициент светопропускания больше, чем у натриевого оконного.

Производство кухонной утвари – еще одна область применения этого вида стеклокерамики. Вопросы о том, что это такое опаловое стекло, в чем главные особенности такой посуды, заслуживают детального рассмотрения. Разобраться, насколько посуда безопасна для здоровья, чем вызвана ее популярность, поможет сравнение.

Весь ассортимент изделий для приготовления пищи классифицируется по материалу изготовления:

Металлическая продукция.
Керамическая.
Полимерная.

В первую группу входят чугунная, алюминиевая, медная, оловянная, эмалированная, никелированная посуда. Вторая категория представлена керамической, стеклокерамической и стеклянной продукцией. Третья включает посуду с синтетическим покрытием, например, тефлоновым. Сюда же относится кухонная утварь из меламина, полипропилена, силикона.

Металлической посуде присущ большой вес, за ней сложно ухаживать. На ее поверхности образуются оксидные пленки, которые при повышенных температурах могут вступать в реакции с органическими соединениями продуктов и бытовой химии. Вопрос, вредна или нет металлическая посуда для здоровья, решается в конкретном случае. Например, алюминий при нагреве активно взаимодействует с солями и органическими кислотами. Продукты распада беспрепятственно попадают в организм с пищей. Медно-никелевые сплавы – мельхиор, нейзильбер характеризуются высокой химической стойкостью и используются даже в хирургии.

Синтетические покрытия, сложные полимеры значительно упростили приготовление пищи. Однако в вопросе безопасности для здоровья значительно отстают от материалов второй группы. Результаты испытаний и проверок тефлонового покрытия не позволяют сделать однозначный вывод о его безвредности. Производитель покрытия DuPont ограничивает срок его службы тремя годами. Изделия из меламина при механическом повреждении выделяют формальдегид. Полипропиленовая посуда чувствительна к нагреву, при превышении температурного порога она плавится. Утварь из силикона самая безопасная в этой группе. Ее слабые места заключаются в однотонности расцветки, малой жесткости, узкой области применения. Вся посуда на основе полимеров непригодна для хранения пищи.

Плюсы керамики очевидны, а присущие ей недостатки – хрупкость, узкость применения – преодолимы. Опаловое стекло лишено их полностью. Его широкое использование в производстве посуды продиктовано бесчисленными преимуществами перед другими материалами:

прочностью;
износостойкостью;
легкостью;
термостойкостью;
устойчивостью к температурным шокам;
гигиеничностью, безопасностью;
легкостью ухода, индифферентностью к бытовой химии;
простотой окрашивания, стойкостью окрашенных поверхностей;
красотой, элегантностью изделий.

Такое сочетание прочностных, эксплуатационных, гигиенических, эстетических свойств не встретить у кухонной утвари из других материалов. Приведенная информация позволяет сделать вывод, какая посуда лучше, и почему люди все чаще отдают предпочтение изделиям из опалового стекла.

Недостатки у такой продукции также имеются. Они не столь очевидны, поэтому обнаружить их можно только в процессе эксплуатации посуды:

Изделия различаются по качеству в зависимости от производителя.
Слишком гладкая поверхность посуды делает ее скользкой при мытье пенообразующими средствами.
Зафиксированы случаи, когда опаловое изделие бьется или растрескивается при нагреве в СВЧ-печи.
Некоторые модели изготавливаются с шероховатым дном. Это создает удобство при пользовании, но со временем эта часть посуды желтеет, приобретает неопрятный вид.
Некоторые разновидности тарелок не имеют «бортиков», доставляя неудобство пользователю.
Высокая теплопроводность и тонкие стенки посуды приводят к быстрому нагреву. Любые манипуляции с горячей тарелкой требуют сноровки.

Чтобы снизить вероятность столкновения с описанными недостатками, стоит выбирать посуду известных производителей, при покупке уделяя основное внимание форме изделий.

Разновидности

Производители посуды из опалового стекла освоили выпуск широкой номенклатуры. Ее повсеместно используют для сервировки стола, подачи горячих и холодных блюд и напитков, для приготовления пищи в печах СВЧ и духовых шкафах. Изделия различаются по предназначению и охватывают разные потребительские группы:

Непрозрачная молочно-матовая поверхность подходит для изготовления столовых сервизов, благодаря прочности опалового стекла количество предметов в наборе не изменится долгое время. Тарелки для первых, вторых блюд, десертные, салатницы, тарелки для пиццы, бульонницы, формы для запекания можно хранить в стопках. Такой способ сэкономит полезную площадь на кухне.
Красиво смотрятся чайные и кофейные сервизы. Применение многоцветного стекла с неповторимым рисунком или изображение на однотонной поверхности предметов из набора придадут им оригинальность и шарм. В обычном чайнике или кофейнике из натрий-кальций-силикатного стекла кофе и чай быстро остывают. В опаловой же посуде напитки дольше останутся горячими.
Практичны в повседневном использовании чашки и блюдца из прозрачного и полупрозрачного стекла. Они полностью отвечают предпочтениям владельца. Прочность и износостойкость позволяют брать эту посуду в дорогу, командировку или на пикник.
Безопасность ребенка – приоритетная задача, с которой лучше всего справляется опаловое стекло. Мамы могут подогревать в такой посуде еду для малыша, не опасаясь за ее сохранность. Неустоявшаяся детская моторика часто становится причиной, приводящей к досадным ситуациям, когда стеклянное изделие падает и разбивается. Детская посуда из опалового стекла раз и навсегда решает эту проблему. Ей не страшны падения или неаккуратное обращение, это самая безопасная посуда для детей и взрослых. Тематический рисунок вызовет у малыша интерес, будет способствовать развитию положительных навыков обращения с вещами.
Опаловая посуда отлично вписывается в концепцию столовых, баров, кафе и ресторанов. Разнообразие стилей, прочность, экологическая чистота кухонной утвари, машинная мойка – весомые аргументы в пользу выбора именно этого стекла.

Ассортимент магазинов постоянно пополняется новыми изделиями. Налажено производство посуды из опалового стекла по индивидуальным заказам. У хозяек появилась возможность дополнить комплект недостающими предметами сервировки, выполненными в едином стиле, или обзавестись уникальным сервизом.

При выборе необходимо учитывать долгий срок службы посуды. Стоит отдать предпочтение классическим пропорциям, поскольку они не подвержены влиянию переменчивой моды.

Столовую посуду изготовляют из натрий – кальций — силикатного стекла, хрусталя различных видов, а также из глушенного боросиликатного стекла; хозяйственную посуду - из натрий – кальций — силикатного стекла с добавками, повышающими химическую и термическую устойчивость; кухонную - из специального бытового стекла и ситаллов.

По окраске различают посуду из стекла бесцветного, цветного (окрашенного в массе) и накладного (двух- и многослойного). Названия цветным стеклам дают по цветовому тону (желтые, зеленые, розовые и т.д.), по природе красителя (кобальтовые, марганцевые), по аналогии с драгоценными камнями: рубины (красные), топазы (желтовато-коричневые), сапфиры (светло-синие), смарагды (светло-зеленые).

По способу формования различают посуду ручного, свободного, машинного выдувания, прессованную, прессовыдувную, многостадийного формования, молнированную, центробежной выработки.

По способу термической обработки различают посуду не упрочненную, т. е. отожженную, и упрочненную закалкой.

Подавляющую массу изделий из сортового стекла и все хрустальные изделия выпускают отожженными.

Закалка состоит в нагревании изделий до 700 °С и последующем быстром и равномерном охлаждении обдуванием воздухом. При этом в стекле возникают высокие, равномерно распределенные остаточные напряжения, повышающие прочность к удару в 5 - 8 раз, а термостойкость - в 2 - 3 раза. Упрочняют закалкой некоторые виды прессованной столовой посуды и кухонную посуду из жаростойкого боросиликатного стекла.

По размерам посуду подразделяют на мелкую, среднюю, крупную, особо крупную. Размер изделий характеризуется диаметром, длиной или высотой, а размер полых изделий - вместимостью.

По способу украшения различают посуду гладкую и декорированную. Декорированную посуду в зависимости от характера, сложности и художественных достоинств разделок делят на групповую и внегрупповую. Разделки групповой выдувной посуды из сортового бесцветного стекла подразделяют на 1-7-ю группы, из цветного стекла - на 3-8-ю, из накладного стекла - на 4-8-ю группы. Разделки хрустальных изделий относят к 4-10-й группам сложности.

В группу объединяют рисунки одинаковой сложности, но различного сюжета. Их обозначают трехзначными номерами, в которых цифра сотен указывает на номер группы.

Вне групповые изделия характеризуются оригинальностью форм, сложными, часто комбинированными рисунками высокой художественной ценности. Они индивидуальны для продукции каждого завода.

Многие изделия с индексом «Н» и реализуемые по договорным ценам относят к вне групповым.

Разделки прессованных изделий на группы сложности не подразделяют.

Современные тенденции в декоре стеклянной посуды - расширение гаммы цветных стекол, комбинация в накладе цветного и слабо заглушенного стекла, контрастные сочетания в рисунке элементов алмазной грани, матовой гравировки, люстра, широкое использование рисунков деколи и шелкографии различного сюжета, живописных разделок красками и золотом, часто в комбинации с матированием. По-прежнему популярны гутные разделки и изделия.

По комплектности различают штучные изделия, наборы (включают изделия одного вида - набор стаканов и т.д.), приборы (содержат изделия разных видов одного назначения) - для воды, варенья, крюшона, туалетные и др. Изделия комплектов характеризуются единством художественно-конструктивного решения.

Современная промышленность, как отечественная, так и зарубежная, выпускает самую разнообразную посуду из стекла. Ассортимент крупных производителей посуды может насчитывать сотни наименований различных изделий. Современное товароведение классифицирует подобные стеклянные товары сразу по нескольким признакам:

— по виду стекла (изделия из обычного, окрашенного, жаростойкого, хрустального стекла);

— по способу выработки (прессованные, выдувные, прессовыдувные изделия);

— по назначению (бытовая, хозяйственная, кухонная посуда, художественные изделия);

— по видам (кружки, тарелки, стаканы, фужеры, рюмки, бокалы, вазы и многое другое);

— по фасонам, которые определяются формой корпуса;

— по особенностям конструкции (с ручкой, на ножке и другие);

— по форме (полая и плоская).

— по размерам (таблице №1.2.);

Таблица №1.2. Параметры изделий из стекла

— по емкости в кубических сантиметрах, высоте и диаметру (для ваз);

— по характеру и сложности украшения (украшения, наносимые в процессе производства и украшения, наносимые на готовые изделия).

— по комплектности (пара, набор, прибор, сервиз, гарнитур).

Ассортимент бытовой посуды можно отразить так:

К столовой посуде относятся: блюда, вазы, салатники, масленки, селедочницы, стаканы для вина, воды, минеральных вод, напитков, соков, графины для вина н воды, кувшины, рюмочные изделия, кружки, наборы, и др. Широкое применение нашла цветная стеклянная столовая посуда (при ее изготовлении в стекломассу добавляют красящие вещества - люстрин, кобальт и др.). Внешне эффектная, обладающая высокими эстетическими достоинствами, эта посуда может стать органической частью оформления интерьера. Технология изготовления стекла значительно проще, чем хрусталя; стеклянная посуда дешевле и поэтому рекомендуется для применения в повседневной домашней практике.

Кухонной является посуда из жаростойкого стекла и ситаллов представлена кастрюлями различной вместимости, формами для запекания, жаровнями, сковородами.

1.1.9 Состав и свойства стеклянной продукции

Основными видами обыкновенных стекол в зависимости от названия главного стеклообразующего оксида — являются известково-натриевое, известково-калиевое, известково-натриевое — калиевое.

Фосфатные и боратные стекла используют главным образом в технических и специальных целях. Смешанные стекла, например боросиликатные, применяются для получения термически устойчивых изделий (кухонная посуда), в оптике и для других целей.

Одной из разновидностей специальных стекол является ситаллновый класс материалов, полученный направленной кристаллизацией стекол специальных составов и обладающий рядом специфических свойств.

Силикатные стекла включают такие разновидности как:

— известково-натриевые Na 2 O · CaO · 6SiO 2 (для оконного стекла, стеклотары, частично посуды);

— известково-калиевые K 2 O · CaO · 6SiO 2 (для производства бытовой и химической посуды);

— хрустальные стекла PbO · CaO · 6SiO 2 (свинцовые и бессвинцовые — бариевый хрусталь) цветные стекла имеют в своем составе различные оксиды металлов, которые окрашивают стекла в различные цвета и оттенки (по таблице). Например, СоО дает интенсивный синий цвет (кобальтовый), сапфир — синий малой" интенсивности СиО 1-2%; Рубин золотой — АиСl 3 частицы 5-10мкм; Рубин медный — Аи Сl 3 частицы 10-13мкм; Топаз — золотисто-желтый с оттенками (оксид селена); Желтый — чистого желтого тона –(оксид церия); Зеленый — чистого зеленого тона, оксид урана, 4,5

— Кварцевые стекла получают из чистого песка. Это очень термостойкое стекло и из него изготовляют лабораторную посуду, а также медицинские лампы, которые пропускают ультрафиолетовые лучи.

— Боросиликатные стекла . В их состав входят соединения бора (12,5℅). Из них изготовляют кухонную посуду (кастрюли, сковороды), которые выдерживают большую температуру. Это жаростойкие стекла.

— Ситаллы получают путем управляемой кристаллизацией. Стекло может быть прозрачным и непрозрачным. Из ситаллов изготовляют посуду, подносы для микроволновых печей.

Обычные стекла - известково-натриевое, известково-калиевое, известково-натриево-калиевое.

Стекла данной группы характеризуются прозрачностью, прочностью, невысокой себестоимостью.

Наиболее дешевым представителем стекол данной группы является известково-натриевое (содовое), или натрий-кальций-силикатное, которому присущи в разной степени выраженности цветовые оттенки (зеленоватые, желтоватые, сероватые и др.). Вырабатывают из данного стекла посуду хозяйственного назначения (банки, бутылки) и дешевую, обычно бесцветную, столовую посуду повседневного ассортимента.

Известково-калиевое (поташное), или калий-кальций-магний-силикатное, стекло обладает более высокой термостойкостью, повышенным блеском и прозрачностью; используется для выработки высококачественной посуды. Калий-кальций-силикатное стекло благодаря вводимому оксиду калия обладает большей бесцветностью, что позволяет улучшить изделия с точки зрения эстетических свойств, как бесцветные, так и окрашенные (достигается большая чистота цвета). Данное стекло несколько дороже, его используют в основном для производства столовой посуды.

Известково-натриево-калиевое (содово-поташное), или натрий-калий-кальций-магний-силикатное, стекло имеет повышенную химическую стойкость, благодаря смешению окислов натрия и калия; наиболее распространено в производстве посуды.

Все свойства стекла подразделяются на две группы: физико-химических свойств и химические.

Основными показателями физико-химических свойств стекол являются их плотность, прочность, хрупкость, твердость, теплопроводимость, тепловое расширение, термическая стойкость, прозрачность.

Столовую посуду изготовляют из натрий – кальций - силикатного стекла, хрусталя различных видов, а также из глушенного боросиликатного стекла; хозяйственную посуду - из натрий – кальций - силикатного стекла с добавками, повышающими химическую и термическую устойчивость; кухонную - из специального бытового стекла и ситаллов.

По способу термической обработки различают посуду не упрочненную, т. е. отожженную, и упрочненную закалкой.

Подавляющую массу изделий из сортового стекла и все хрустальные изделия выпускают отожженными.

Многие изделия с индексом «Н» и реализуемые по договорным ценам относят к вне групповым.

Разделки прессованных изделий на группы сложности не подразделяют.

По виду стекла (изделия из обычного, окрашенного, жаростойкого, хрустального стекла);

По способу выработки (прессованные, выдувные, прессовыдувные изделия);

По назначению (бытовая, хозяйственная, кухонная посуда, художественные изделия);

По видам (кружки, тарелки, стаканы, фужеры, рюмки, бокалы, вазы и многое другое);

По фасонам, которые определяются формой корпуса;

По особенностям конструкции (с ручкой, на ножке и другие);

По форме (полая и плоская).

По размерам (таблице №1.2.);

Таблица №1.2. Параметры изделий из стекла

По емкости в кубических сантиметрах, высоте и диаметру (для ваз);

По характеру и сложности украшения (украшения, наносимые в процессе производства и украшения, наносимые на готовые изделия).

По комплектности (пара, набор, прибор, сервиз, гарнитур).

Ассортимент бытовой посуды можно отразить так:

а) столовая;

б) чайно-кофейная;

в) кухонная;

г) хозяйственная.

1.1.9 Состав и свойства стеклянной продукции

Основными видами обыкновенных стекол в зависимости от названия главного стеклообразующего оксида - являются известково-натриевое, известково-калиевое, известково-натриевое - калиевое.

Силикатные стекла включают такие разновидности как:

- известково-натриевые Na 2 O · CaO · 6SiO 2 (для оконного стекла, стеклотары, частично посуды);

- известково-калиевые K 2 O · CaO · 6SiO 2 (для производства бытовой и химической посуды);

- хрустальные стекла PbO · CaO · 6SiO 2 (свинцовые и бессвинцовые - бариевый хрусталь) цветные стекла имеют в своем составе различные оксиды металлов, которые окрашивают стекла в различные цвета и оттенки (по таблице). Например, СоО дает интенсивный синий цвет (кобальтовый), сапфир - синий малой" интенсивности СиО 1-2%; Рубин золотой - АиСl 3 частицы 5-10мкм; Рубин медный - Аи Сl 3 частицы 10-13мкм; Топаз - золотисто-желтый с оттенками (оксид селена); Желтый - чистого желтого тона –(оксид церия); Зеленый - чистого зеленого тона, оксид урана, 4,5

оксида меди; и т.д.

- Кварцевые стекла получают из чистого песка. Это очень термостойкое стекло и из него изготовляют лабораторную посуду, а также медицинские лампы, которые пропускают ультрафиолетовые лучи.

- Боросиликатные стекла . В их состав входят соединения бора (12,5℅). Из них изготовляют кухонную посуду (кастрюли, сковороды), которые выдерживают большую температуру. Это жаростойкие стекла.

- Ситаллы получают путем управляемой кристаллизацией. Стекло может быть прозрачным и непрозрачным. Из ситаллов изготовляют посуду, подносы для микроволновых печей.

Обычные стекла - известково-натриевое, известково-калиевое, известково-натриево-калиевое.

Стекла данной группы характеризуются прозрачностью, прочностью, невысокой себестоимостью.

Все свойства стекла подразделяются на две группы: физико-химических свойств и химические.

Стекло - один из популярных, востребованных материалов для разных сфер жизни. Его применяют в строительстве и отделочных работах, из него делают произведения прикладного и высокого искусства, применяют в космической отрасли. Это один из доступных, простых по составу материалов. Наиболее распространенный вид, с которым мы чаще всего сталкиваемся и пользуемся изделиями из него, - силикатное стекло.

Что это такое?

Древнейшим изделием из стекла считаются бусы, найденные при раскопках в Египте, ученые считают, что находке более пяти тысяч лет. С тех пор состав стекла мало изменился. Основным элементом материала является кварцевый песок (Si0 2) - силикат. К нему добавляют соду, поташ, известняк и еще несколько элементов.

В промышленности для получения стеклянной массы смешивают окислы основных веществ и плавят в печи. Температура плавления зависит от добавок, меняющих свойства стекла. Полученную массу формуют несколькими способами: делая листовое стекло, придавая различную форму (посуда, плафоны для люстр, стекло для часов и прочее), делая заготовки для последующей штучной обработки стеклодувами и многое другое.

В развитие стеклоделия весомый вклад внесли Ломоносов М. В., Китайгородский Н. И., интересовался практической стороной вопроса Менделеев Д. И. и др. Несложно дать определение материала "силикатное такое? Материал, имеющий аморфно-кристаллическое строение структуры, получаемый расплавом смешанных окислов с последующим охлаждением.

Изготовление стекла

Основным элементом для производства стекла служит к которому добавляют не менее пяти ингредиентов в пропорциях. К основной рецептуре, в зависимости от дальнейших целей использования полученного материала, делают добавки: окислители, глушители, обесцвечиватели, красители, ускорители и так далее. В качестве красителей используются окислы металлов. Например, медь окрасит массу стекла в красный цвет, железо придаст голубой или желтый оттенок, окислы кобальта дадут синий цвет, а коллоидное серебро - желтый.

Подготовленную сухую смесь загружают в где сырье плавится при температуре 1200-1600°С, по времени процесс занимает от 12 до 96 часов. Изготовление стекла завершается процессом быстрого охлаждения, только при этом условии стекломасса получит все требуемые качества: прозрачность, механическую стойкость и дополнительные свойства, закладываемые в процессе смешивания окислов.

Виды силикатного стекла

Выпуск материала относится к энергозатратным процессам, и занимается им Производство стекла в индустрии происходит в печах тоннельного типа с беспрерывной поддержкой заданной температуры. С одного конца печи загружается сухая смесь, на выходе выгружается готовый материал.

В связи с широким применением в различных отраслях силикатное стекло можно разделить на виды:

Кварцевое без примесей окислов натрия, калия - это бесщелочное стекло. Обладает высокой стойкостью к нагреву и отменными электрическими свойствами. Из недостатков - трудно поддается обработке.
Натриевое, калиевое, натриево-калиевое - щелочное стекло. Наиболее распространенный вид материала, пригодный для повсеместного применения. Из него делают стекло для аквариума, оконное, посуду и прочее.
Щелочное с высоким содержанием окислов тяжелых металлов. Например, добавка свинца необходима для получения хрусталя, оптического стекла.

Многоцелевое использование

Силикатное стекло обладает рядом свойств, позволяющих использовать его в широком диапазоне. Каждое из его качеств может быть усилено, в связи с чем открываются дополнительные возможности. Например, стекло, покрытое амальгамой, служит зеркалом, а также может использоваться в качестве солнечной батареи при определенных условиях.

Гигиенические и практические свойства стеклянной посуды неоспоримы. Материал не обладает пористостью, а значит, в нем не размножаются болезнетворные бактерии, легко моется, устойчив к воздействию любых пищевых продуктов. Жаропрочная посуда из него многозадачна: можно запекать при высокой температуре в духовом шкафу или ставить в морозильную камеру без всякого ущерба.

Многослойность и толщина

Материал имеет различную толщину, что определяет его возможности. Листовой, толщиной 2 мм, подходит для окон. Стекло для аквариума используется не менее 5 мм, в зависимости от объема воды, заливаемой в емкость. Однако аквариумисты все больше приходят к мысли, что использование акрилового аналога гораздо удобнее, особенно если требуется емкость на 500 литров и более.

Использование ламинированного материала (триплекса) расширяет возможности: склеенное с помощью полимерной пленки полотно практически несокрушимо, оно безопасно, поскольку не рассыпается. Разбить молотком два силикатных стекла толщиной по 10 мм с пленочной прослойкой практически невозможно. Из триплекса делают прозрачные мосты, облицовку фасадов зданий, ограждения бассейнов и прочее.

Свойства

Использование материалов на силикатной основе находит свое место в строительстве. Их применяют не только для изготовления окон, но и как дополнительную защиту и связующее вещество. Так, обрабатывают блоки фундамента, что делает их устойчивыми к влаге, грибку, колебаниям температур и пр.

Гнутый светопрозрачный или матовый материал используется в повседневной жизни, из него изготавливаются дверцы мебели, душевые кабины, фасады зданий и так далее.

Силикатное стекло свойства имеет следующие:

Прозрачность.
Светоотражение.
Экологичность.
Жаростойкость.
Устойчивость к агрессивной химической среде.
Устойчивость к природной агрессивной среде.
Долговечность.
Низкая теплопроводность.

Дополнительные качества, такие как устойчивость к нагрузкам и механическим повреждениям, придают материалу методом закаливания. Суть процесса состоит в быстром нагревании и таком же быстром охлаждении за короткий промежуток времени. Прочность повышается в 4-5 раз. Из него делают стекло для часов, полотна дверей, мебель, внутрикомнатные перегородки.

Производство изделий

Посуда из силикатного стекла и хозяйственные изделия производятся несколькими основными способами:

Прессовка. Вязкая масса выливается в неподвижную пресс-форму, после чего с помощью подвижной части формы (пуансона) задаются определенные параметры. Пресс-форма на внутренней поверхности может иметь рисунок, который в процессе штамповки переносится на внешнюю часть изделия.
Выдувание. Различается на механическое и ручное. Толщина стенок изделия варьируется от 1 мм до 10 мм. Этим способом изготавливаются вазы, бутылки, фужеры, стаканы. Ручное выдувание - это искусство. Мастера-стеклодувы создают уникальные произведения с помощью соединения прозрачной и цветной массы, включают в тело работы металл, натуральное сырье, золото и прочее. Идентичных изделий ручного дутья не встречается.
Литье. В основном используется для изготовления фигурок, статуэток. В промышленности методом литья изготавливаются
Многоступенчатое сочленение. Используются части, произведенные по двум технологиям: выдувание и прессование. Например, емкость бокала выдувается, а ножка прессуется, готовые части соединяются.

Декоративная обработка

Силикатное стекло - благодатный материал для множества видов декорирования. Различают горячее и холодное оформление.

К горячему относятся:

Окрашивание в массе оксидами металлов.
Смешивание массы разного цвета с дальнейшим приданием формы (венецианское стекло с разводами).
Кракелирование. Массу формуют в изделие, резко охлаждают, в результате чего появляются поверхностные трещины, для закрепления изделие оплавляют.
Фьюзинг.
Формовка горячим способом шнуров, нитей с последующей присадкой на изделие.
Формирование дополнительной формы края в процессе дутья. Достигается применением инструментов.

Холодные формы декора:

Механические: шлифовка, гравировка, алмазная грань, пескоструй.
Химические: травление плавиковой кислотой.
Накладные: живопись, нанесение рисунка деколью, шелкотрафаретная печать, металлизация, плазменное напыление, роспись люстровыми красками.

Другие виды стекла

Современные технологии позволили придать силикатному стеклу дополнительные качества. Из них наиболее интересными и востребованными являются:

Смарт-стекло: вид материала, меняющий свои свойства под воздействием внешних условий. Например, под воздействием электрического тока изделие становится матовым, при разъединении цепи возвращается в прозрачное состояние.

Стекловолокно (стеклоткань): получают методом вытягивания материала в тонкие (измеряются в микронах) нити. Из них создают достаточно гибкий материал. Используется для производства оптоволокна, изолирующих материалов и пр.

Осветленное стекло: обычное силикатное стекло имеет зеленоватый или сероватый оттенок, хорошо заметный, если смотреть на срез. Как следствие, полотно оказывается немного окрашенным. Чтобы избежать этого эффекта, в процессе изготовления добавляют осветлители, нейтрализующие нежелательный цвет. Отличается от обычного материала повышенной светопропускной способностью, передачей красок без изменения цвета.

Существуют универсальные строительные материалы, которые используются при возведении любых объектов, независимо от их технологического назначения. Силикатное стекло относится как раз к таким элементам. Это один из древнейших материалов, который человечество научилось производить еще с незапамятных времен. Причем по составу нынешнее вещество мало чем отличается от древнейшего. Изменилась только технология изготовления и бесполезных примесей в составе стало намного меньше.

Изготовление материала

На сегодняшний день существует один общепринятый способ изготовления. Силикатная промышленность по производству стекла требует первоначальной подготовки сырья, после чего начинается непосредственный процесс выплавки.

Поэтапно это выглядит так:

1. Основными компонентами для производства являются кварцевый песок, известняк и сода. Из них при помощи специального оборудования готовится однородная масса - шихта, в которую все указанные элементы входят в измельченном виде.
2. Далее приготовленный состав поступает в печь, где под воздействием температуры от 300 до 2500 градусов происходит его расплав до однородной жидкой массы. Такой широкий диапазон вызван наличием большого количества марок стекла и зависит от используемых присадок. Нередко таковыми выступают твердосплавные металлы.
3. Далее полученное вещество поступает в формы, которые будут соответствовать виду готового изделия. Там стекло застывает с температурой, достаточной для предотвращения кристаллизации составляющих компонентов.
4. Полученный материал не обязательно будет прозрачным. Этот параметр также зависит от использования дополнительных элементов при выплавке.

Профессиональные химики называют материал натрий-кальций-силикатное стекло. Это связано с тем, что вещество представляет собой сплав трех оксидов - одновалентного натрия, двухвалентного кальция и четырехвалентного кремния. Причем в одной структурной единице содержится по одной доле оксидов металлов и сразу шесть долей оксида кремния. Именно этим и обусловлены все свойства, которыми обладает стекло.

В состав силикатного стекла также могут входить другие металлы и их соединения. Они добавляются, чтобы изменить технические характеристики и придать материалу новые параметры, которые могли бы помочь ему в выполнении непосредственных функций. Неметаллические элементы при этом применяются значительно реже и составляют в основном фториды.

Дело в том, что у стекла очень много различных отраслей использования, так что оно имеет много марок. Отличаются эти продукты своей прозрачностью, прочностью, твердостью, цветом. За каждый отдельный показатель отвечает особый химический элемент. Поэтому любая нестандартная модель будет стоить дороже, чем обычное стекло, получаемое из известняка, песка и соды.

Кроме привычного и знакомого всем твердого материала, который установлен во всех домах в оконных рамах, существует также жидкое силикатное стекло. Это водно-щелочной раствор стандартного вещества, в который не входит оксид кальция. Он получается путем обработки кремнеземсодержащего сырья концентрированным гидроксидом натрия или сплавлением кварцевого песка с обыкновенной содой.

Данный состав также широко применяется в строительной промышленности. В частности он служит для изготовления огнеупорных материалов. После обработки жидкостью бетон, дерево, краска перестаю бояться открытого огня. Вещество также хорошо укрепляет слабые грунты, склонные к выветриванию полезных микроэлементов. Используется в качестве основного компонента при изготовлении термостойкой керамики для выплавки металлических форм.

Одной из основных характеристик материала является силикатный модуль жидкого стекла. Этот показатель характеризует процентное содержание оксида кремния к оксиду натрия в составе. Величина лишь показывает выход продукта из кремнезема, но никак не определяет качество самого раствора. Для расчетов используются химические методы исследования, которые проводятся при помощи специального оборудования.

Характеристики материала

Применимость любого материала определяется его техническими параметрами. Свойства силикатного стекла, не содержащего примесей, при нормальных условиях:

. физическая плотность находится в диапазоне 2500-2600 килограмм на кубический метр и не зависит от температурных условий атмосферы;
. модуль упругости (модуль Юнга) - 70 гигапаскаль;
. модуль сдвига, который характеризует способность сопротивляться сдвиговой деформации, находится на отметке 26,2 гигапаскаль;
. величина отношения относительного поперечного сжатия к относительному продольному растяжению или коэффициент Пуассона - 0,25;
. предел прочности - 1000 мегапаскаль, но при закаливании удается увеличить базовый показатель в 3-4 раза. Посуда из силикатного стекла есть в каждом доме, так что многие знают, что если уронить стакан на пол, то он не всегда разбивается, так как для его изготовления используют закаленную марку;
. показатель твердости по шкале Мооса - 7 единиц;
. по показателям хрупкости стекло относится к категории идеально хрупких материалов, что означает его разбиваемость без видимой деформации;
. теплопроводность крайне низкая - 0,0023 кал/(см*с*град);
. температура плавления находится в диапазоне 400-600 градусов по Цельсию.

Цена такого стекла за квадратный метр зависит от марки.

Стекло

(Glass) - Неорганический продукт плавления, охлажденный до твердого состояния без кристаллизации.

По составу:

Натрий-кальций-силикатное стекло

(Soda-lime glass) - Стекло, основными компонентами которого являются двуокись кремния, оксиды натрия и кальция.

Боросиликатное стекло

(Borosilicate glass) - Силикатное стекло, содержащее в качестве характеризующего компонента бор. Боросиликатные стекла обычно термостойкие.

По способу изготовления:

Листовое стекло

(sheet glass) - Стекло, изготавливаемое в виде плоских листов.

Тянутое

(Drown glass) - Стекло, обычно в форме листа, изготавливаемое непрерывным механическим вытягиванием.

Прокатное

(Rolled glass) - Листовое стекло, изготовляемое из стекломассы путем ее непрерывного проката между двумя валками или путем периодического проката на столе с помощью одного валка.

Полированное плоское

(Polished plate) - Прозрачное стекло, обе поверхности которого отшлифованы и отполированы для придания им плоскостности и параллельности, с целью обеспечения четкого неискаженного изображения при просмотре сквозь него или при отражении.

Термополированное

(Float glass) - Листовое стекло, изготовляемое формованием ленты стекломассы на расплаве металла при управляемой температуре в защитной атмосфере.

Многослойное

(Laminated) - Листовое стекло, состоящее из двух или нескольких листов стекла, склеенных друг с другом по всей поверхности полимерной пленкой

Стекло с жестким покрытием

(hard coat glass) – Стекло с покрытием, стойким к климатическим воздействиям, наносимое пиролитическим методом.

Стекло с мягким покрытием

(soft coated glass) – Стекло с покрытием, не стойким к климатическим воздействиям, наносимое методом напыления в вакууме.

Закаленное стекло

(Toughed glass) - Стекло, поверхность которого быстро охлаждена от температуры близкой к точке размягчения так, что остаточные напряжения сжатия остаются на поверхности после полного охлаждения. Это увеличивает термическую и механическую прочность стекла и приводит к тому, что оно разрушается на более мелкие фрагменты без острых углов, нежели обычное стекло, под воздействием разрушающих напряжений. Применяется там, где необходимо безопасное стекло.

По внешнему виду:

Чистое стекло

(Clear glass) – Прозрачное бесцветное стекло

Супер-чистое стекло

(Extra-clear glass) – Бесцветное стекло с пониженным содержанием железа, за счет чего достигается его повышенная прозрачность

Тонированное в массе стекло

(Tinted glass) – Стекло, окрашенное в массе, с пониженным коэффициентом пропускания световой и солнечной энергии. (Отечественный производитель - саратовский институт стекла)

Узорчатое прокатное стекло

(Figured rolled glass) - Полупрозрачное прокатное стекло с узором на одной из поверхностей.

Рефлективное стекло

(Reflective glass) – Стекло с металлизированным отражающим покрытием на одной из сторон.

Зеркало

(Mirror) - Листовое стекло, имеющее на одной поверхности высокоотражающее покрытие (более 80 %).

Витражное стекло

(Stained glass) - собственно, сам витраж - композиция из стекол, разделенных металической растяжкой.

Армированное стекло

(wired glass) – Плоское стекло с вмонтированной металлической сеткой с квадратными или шестиугольными ячейками. Стекло может иметь одну сырую литую поверхность (армированное литое стекло); оно может быть полированным (полированное армированное стекло) или полупрозрачным с шестиугольной сеткой (узорчатое прокатное армированное стекло). Применяется как безопасное и огнестостойкое.

Гнутое стекло (моллирование)

(Curved glass) - Стекло, изогнутое по радиусу путем нагревания его в специальной печи.

По дополнительным свойствам:

Огнестойкое стекло

(Flameproof glass) - Стекло, которое не разрушается легко при нагревании, или контакте с пламенем.

Термостойкое стекло

(Heat-resisting glass) - Стекло, способное выдерживать сильный термический удар обычно вследствие низкого коэффициента термического расширения.

Нейтральное стекло

(Neutral glass) - Стекло с высокой химической стойкостью

Солнцезащитное

(Solar control glass) - Стекло, уменьшающее пропускание солнечной радиации во всем спектре длин волн или в его части (обычно тонированное или рефлективное).

Эмалированное закаленное

(Enamel toughened) - Листовое стекло покрытое эмалевой краской и закаленное. Обычно используется для отделки фасадов.

Безопасное стекло

(Safety glass) - Стекло, которое при разрушении образует фрагменты, вероятность серьезных порезов которыми значительно меньше, чем осколками обычного стекла. Обычно это закаленное стекло.

Ударопрочное ("пуленепробиваемое") – Стекло повышенной прочности, способное выдержать сильный удар. Делится на несколько классов защиты. В зависимости от класса это обычно закаленное или ламинированное стекло.

Стекло с низкоэмиссивитетным покрытием

(Low E glass) – Стекло с покрытием, обеспечивающим повышенную теплоизоляцию. Покрытие бывает жесткое или мягкое

Стеклопакет

(Insulating unit) - Изделие, состоящее из двух или нескольких листов стекла, соединенных по кромкам так, что между ними образуются герметические полости, заполненные осушенным газом.

Стекло-тонированное напыление

Это обычное бесцветное стекло, на которое в вакуумной камере нанесен слой оксида метала. Такое покрытие называется мягким ("офф-лайн" - в отличает от жесткого покрытия, которое наносят непосредственно на линии на заводе - "он-лайн"). Оно подвержено физическому и атмосферному воздействию. Тонированное с напылением стекло обладает свето- теплоотражающими свойствами.

Триплекс

Соединение двух или нескольких слоев бесцветного, цветного или отражающего стекла.

Закаленное стекло (сталинит)

Это стекло, прошедшее процедуру закалки. В результате оно приобретает такие свойства, как повышенная жаропрочность (до 300 градусов), повышенная прочность (в 5 - 6 раз прочнее обычного стекла) и безопасность применения (при разбивании рассыпается на мелкие безопасные осколки).

Энергосберегающее стекло

Высококачественное стекло с односторонним многослойным низкоэмиссионным покрытием, нанесенным магнетронным способом. Назначение стекла - для сохранения теплового излучения, испускаемого от нагревательных систем и осветительных приборов и тем самых снижение тепловых потерь через оконные конструкции.

Марка стекла

Стекло более высокого качества имеет марку М1, наименее высокого - М6. Марка М7 - это стекло марки М4, только большого (3210 х 2250 мм) размера. При упаковке готового стекла в ящики на заводе каждый лист проверяют на наличие и количество пороков на единицу площади.

Выщелачивание

Образование пятен из-за воздействия щелочи, вызванной присутствием воды.

Иридизация

Появление специфических «жировых» или напоминающих нефтяную пленку пятен.

Шлифовка

Первая стадия обработки кромки. Это достаточно грубая обработка, после которой кромка получается матовой, шершавой.

Полировка

Кромка стекла полируется, то есть кромка доводится до прозрачности, аналогичной самому стеклу.

Гнутое стекло (моллирование) (Curved glass)

Стекло, изогнутое по радиусу путем нагревания его в специальной печи.

Моллирование

Процесс формования стекла путем повторного нагревания до принятия им конфигурации стеклоформы без изменения профиля стекла.

Гравировка

Насечка поверхности стекла абразивным инструментом, обычно с целью декорирования.

Пескоструйная обработка

Получение матовой поверхности стекла путем обработки струей мелких абразивных частиц, имеющих высокую скорость.

Пузырь

Полость в стекле, заполненная газом.

Травление

Обработка поверхности стекла фтористоводородного кислотой или другими химикатами, в основном для маркировки или декорирования.

Флоат-процесс

Современный способ изготовления качественного плоского стекла, при котором лента горячего стекла выливается на поверхность расплавленного олова, которое имеет большую плотность, чем стекло.

Германская компания занимающаяся производством станков и инструмента для обработки стекла, основана в 1923 году. Владелец торговых марок Silberscnitt, Diamantor и Veribor.

Присоски

Универсальные подъемные присасывающиеся приспособления для работы со всеми видами грузов. Применяются для всех материалов с гладкой, плоской, герметической поверхностью.

Рейсмус

Устройство для быстрой параллельной резки больших листов стекла.

Свинцовая лента

Самоклеющаяся свинцовая лента в 99% состоящая из чистого свинца.

Бевели

Стеклянные элементы из пятимиллиметрового стекла с фигурной фацетной кромкой 1,5 мм, клеящиеся на стекло.

УФ-клей

Клей для соединения стекла с другим материалом. Такой клей достигает предела прочности благодаря воздействию УФ-излучения (длина спектра 315-400 нм). Конечный шов – кристально прозрачный.

Стеклоблок

С виду стеклоблок представляет собой стеклянный кирпич. Внутри стеклоблока находится обычный воздух, который придает этому материалу прекрасные тепло сберегающие и звукоизоляционные свойства. Стеклоблоки бывают бесцветные, цветные.

Фьюзинг

Прижившийся в русском языке термин для обозначения целого ряда технологий обработки теплого стекла.

Горячее стекло

Стекло, которое формируется при температурах свыше 1000 С.

Теплое стекло

Стекло, которое формируется при температурах от 600 до 900 С.

Спекание стекла

Термическое соединение нескольких стеклянных элементов в одно целое.

Фацет от 5-50мм - Фацет, скошенная грань зеркального стекла, также плоскость грани драгоценных камней(полированная фаска).