Николай Качалов - Стекло

«Особенность» такого песка, по-видимому, заключалась не только в том, что в нем было мало железистых примесей, но также и в том, что он содержал значительное количество извести и солей натрия, являющихся необходимыми составными частями стекла. Известь часто содержится в морском песке, обусловленная присутствием мелких ракушек, а соли натрия (например, глауберова, поваренная и другие) заносятся в прибрежные песчаные отложения морской водой во время приливов и сильных волнений.

Понятно, что песок, не загрязненный окислами железа и содержащий вместе с тем значительные количества окисей натрия и кальция, был соблазнительным сырьем для стекловара, так как он обеспечивал получение чистого, относительно бесцветного стекла и требовал значительно меньших количеств соды и извести.

Источниками получения щелочей у египтян служила зола растений. Природные месторождения таких солей в изобилии встречаются на территории Северной Африки.

Древесная зола содержит в себе и натриевые и калиевые соли в зависимости от типа растений, а кроме того, содержит всегда и известь, иногда даже в достаточном для варки стекла количестве. Известь вводилась в стекольную шихту также и в виде молотых чистых разновидностей известняков. Таких месторождений в Египте было множество.

Отсюда следует сделать вывод, что в Египте в отношении сырья, применяющегося в стекольной промышленности, дело обстояло более чем благополучно.

Постепенное приближение состава стекла к современному и все более и более частое появление образцов удовлетворительно проваренного, если еще не прозрачного, то в значительной степени просвечивающего стекла, говорили о том, что техника варки и конструкция печей за II тысячелетие значительно усовершенствовались. Прежде, во времена Древнего царства и ранее, варку стекла проводили в примитивных глиняных сосудах или просто в выложенных глиной ямках, пользуясь очагами простейшего устройства, может быть, с применением дутья ртом; теперь же, судя по продукции, следовало предполагать существование значительно более усовершенствованных условий производства.

Каковы же были эти успехи в технике варки и конструкции печей?

Большую помощь в раскрытии этой загадки оказал один замечательный памятник египетской старины. По среднему течению Нила лежит местность, носящая сейчас название Тель-эль-Амарна. Здесь построил себе новую резиденцию фараон восемнадцатой династии Аменхотеп IV, который встал в оппозицию к жреческой знати, провозгласил новый культ во главе с богом «Атоном», что означало «Солнечный диск», и окончательно порвал с Фивами.

Новый город, названный «Ахетатон», т. е. «горизонт Атона», был отстроен с невиданной роскошью. Над созданием его трудились выдающиеся архитекторы, художники и скульпторы.

Однако новая столица просуществовала недолго. После смерти фараона-еретика его второй преемник Тутанхамон обратился к прежнему культу и признал главенство Фив. Ахетатон пришел в запустение. Его здания были разрушены и послужили материалом для построек в соседних городах.

Совсем недавно, в конце прошлого столетия, заброшенный город прославился теми раскопками, которые были произведены на его территории и обнаружили интереснейшие памятники материальной культуры. В частности, удалось натолкнуться на ряд находок, характеризующих уровень техники стекольного производства того времени.

Было раскопано несколько стекольных мастерских с остатками оборудования. Очаги, в которых производилась варка стекла, настолько разрушены, что не дают возможности судить о их первоначальной конструкции. Но найдены в хорошей сохранности бывшие в употреблении глиняные горшочки, или тигли, емкостью около четверти литра. В них варилось стекло, что с несомненностью устанавливается по остаткам содержимого тиглей.

Как видно, не всегда сваренное стекло выливалось из тиглей. В некоторых случаях оно остужалось в них до полного затвердевания. Об этом свидетельствуют многочисленные слитки стекла, сохранившие форму тиглей, из которых они были извлечены после охлаждения. Такая операция вполне возможна, но тигель при этом, конечно, гибнет.

Из найденных слитков лишь единичные, как говорит Лукас, оказались значительно большего размера. Они указывали на использование тиглей до 5 л емкостью. Варка стекла в таком большом сосуде для тех времен представляла значительные трудности и предпринималась, вероятно, в исключительных случаях, когда надо было изготовить относительно крупное стеклянное изделие.

Интересно, что в одной из мастерских около разрушенного очага был найден обломок глиняного сосуда, имевшего форму очень плоской чаши диаметром 25 см и глубиной 7 см. По сохранившимся остаткам стекла можно было заключить, что варка не была доведена до конца, так как в прозрачном расплаве оставались не успевшие раствориться зерна кварцевого песка.

Эта находка позволяет сделать некоторые предположения об особенностях процесса варки стекла, которая в те времена, как известно, проводилась в два приема. Первая стадия термической обработки шихты, называемая проваром шихты, а иногда фриттованием, проходила, по-видимому, в тиглях, о чем можно заключить по наличию верхнего пенистого слоя в слитках, о которых говорилось выше. Обильная пена на поверхности расплава образуется обычно в начальной стадии варки, когда выделяется множество газовых пузырей и всплывают на поверхность загрязняющие примеси, не растворившиеся в стекле и образовавшие так называемый «хальмоз».

Полученное в первой стадии варки стекло остужалось, разбивалось на части и отсортировывалось с отбором кусков, в которых стекло было проварено наилучшим образом, освобождено от пены и содержало возможно меньше пузырей и свилей. После этого отсортированное стекло, представляющее собой пригодный для дальнейших операций полуфабрикат, проходило вторую, окончательную стадию варки, в течение которой оно должно было хорошо провариться, приобрести возможно высокую степень прозрачности и освободиться от пузырей и свилей.

Для этой цели, по всей вероятности, в Ахетатоне и пользовались плоскими чашами, о чем мы упоминали выше. Вторая стадия варки, или процесс «осветления» стекла, как сейчас говорят, требует более высокой температуры, чем первая стадия, и плоская широкая форма египетского сосуда как нельзя больше этому благоприятствует. Она чрезвычайно облегчает прогревание стекла и содействует поднятию пузырей на поверхность, т. е. удалению их из расплава.

В современных конструкциях сложных, огромных стекловаренных агрегатов принимаются все меры к тому, чтобы пространство, в котором протекает вторая стадия варки, имело возможно большую площадь при возможно меньшей глубине. Иными словами, современные конструкторы стекловаренных печей добиваются тех же условий, о которых уже знали египетские стекловары, жившие за три тысячи лет до нас.