Николай Качалов - Стекло

Приманчивым лучем блистающим в глаза:

Не меньше пользы в нем, не меньше в нем краса.

Гай Плиний Старший, знаменитый естествоиспытатель и историк античного мира, живший в I в., описывает такой случай.

Однажды, в очень давние времена, финикийские купцы везли по Средиземному морю груз добытой в Африке природной соды. На ночлег они высадились на песчаном берегу и стали готовить себе пищу. За неимением под рукой камней, они обложили костер большими кусками соды. Поутру, разгребая золу, купцы обнаружили чудесный слиток, который был тверд, как камень, горел огнем на солнце и был чист и прозрачен, как вода.

Это было стекло.

До сих пор мы не знаем достоверно, так или каким-либо иным путем возникло на земле стеклоделие, но во всяком случае легенда, рассказанная Плинием, не содержит в себе ничего невероятного. Присутствие золы сгоревшего топлива, мелких известковых ракушек, обычно содержащихся в морском песке, и наличие ветра могли создать необходимые для варки стекла условия в отношении как химического состава, так и возможности достижения на костре достаточно высокой температуры.

Существуют и другие версии открытия стекла; о них мы скажем дальше. Какая из них наиболее достоверна, неизвестно, да это, пожалуй, и неважно. Несомненно то, что человек научился вырабатывать стекло — этот замечательный материал, сыгравший выдающуюся роль в развитии нашей культуры, — очень давно, несколько тысяч лет назад.

Исключительное значение стекла в нашей жизни объясняется его замечательными свойствами, резко отличающими его от всех известных нам материалов.

Безусловно, самое примечательное из них — прозрачность. Чтобы составить себе ясное представление о степени прозрачности стекла, вспомним, что пластинка толщиной в один сантиметр, изготовленная из высокосортного, например оптического, стекла может пропускать больше 99% падающего на нее света, если не считать потерь на отражение, от прозрачности не зависящих. Таким образом, задерживаться в такой стеклянной пластинке будет не больше одного процента света. Человеческий глаз не способен заметить столь ничтожную потерю света, и пластинка ему будет казаться абсолютно прозрачной, — как говорят, «оптически пустой».

Мы не знаем другого прозрачного материала, который мог бы полноценно заменить стекло в главных случаях его применения. Когда-то в окна вместо стекла вставляли слюду, но этот материал гораздо хуже пропускает свет, добывается в виде листов сравнительно небольшого размера и требует частых оконных переплетов. В итоге освещение получалось тусклым, а дефицитность и относительно высокая стоимость слюды не позволяли причислить ее к материалам широкого потребления.

Не может конкурировать с обычным стеклом и новый материал, приближающийся к нему по прозрачности, так называемый «плексиглас», или органическое стекло. Он несоизмеримо дороже и обладает небольшой твердостью, так что легко царапается разносимыми ветром песчинками, и поверхность листов, сделанных из него, скоро становится матовой.

Остается еще упомянуть некоторые, относительно редкие минералы и драгоценные камни, которые имеют очень высокую прозрачность, но их, само собой разумеется, по экономическим соображениям никак нельзя рассматривать в качестве заменителей стекла при его массовом использовании.

Вот, в сущности, все твердые материалы, которые близки по прозрачности к стеклу, но они, как мы видим, не способны полноценно заменить стекло ни на одном из участков обслуживания потребностей человека. Таким образом, стекло остается монополистом замечательного качества — прозрачности. В своем месте мы подчеркнем, как незаменимо это качество в некоторых случаях.

Вторым замечательным свойством стекла следует считать его химическую устойчивость, т. е. способность противостоять воздействию активнейших химических реагентов. По существу, разрушающее действие на стекло оказывает лишь одно вещество — плавиковая кислота. Все же остальные химические соединения совсем не действуют на стекло или производят лишь незначительные повреждения его поверхности, медленно проникающие вглубь.

Исключительно высокая химическая стойкость стекла великолепно защищает стеклянные изделия от воздействия так называемых атмосферных агентов — дождей, морозов, солнечных лучей, которые в течение миллионов лет разрушают громадные массивы каменистых горных пород.

Эти страшные, непреодолимые в непрерывности в длительности своего действия, агрессивные силы не причиняют, как показывает опыт, серьезных повреждений стеклянным изделиям, находящимся под их воздействием в течение тысячелетий, а лишь образовывают на их поверхности тонкие пленки, отливающие цветами радуги. Это явление обязано особому оптическому эффекту, носящему название «интерференции». Подобные «иризирующие» пленки можно наблюдать иногда на воде, когда по ее поверхности разольется тончайшим слоем керосин или нефть.

Высокая химическая устойчивость стекла — причина того, что стеклянные изделия, изготовленные во времена глубокой древности, нередко доходят до нас в прекрасной сохранности, являясь, наряду с каменными и глиняными изделиями, единственными, поистине «нетленными» вещественными памятниками человеческой культуры.

Каждое из двух названных основных свойств стекла в отдельности могло бы прославить вещество, которому оно присуще в столь высокой степени. Какова же должна быть ценность и практическое значение материала, сочетающего в себе оба эти свойства? Постараемся уяснить себе это глубже.

Главный потребитель стекла — строительное дело. Больше половины всего выплавляемого стекла перерабатывается на листы для остекления зданий.

Известно, что, несмотря на очень большую давность существования стеклоделия на земле, оконное листовое стекло научились делать лишь к концу средневековья.

Могущественные феодалы Европы в своих замках, украшенных несметными богатствами, блуждали в темноте при колеблющемся мерцании каминных огней и зимой дрожали от холода, когда открывались ставни, чтобы хоть изредка впустить в комнату луч солнца. Окна этих замков представляли собой пустые щели, прикрытые дощатыми ставнями.

Теперь у нас есть листовое стекло, и человек, наконец, получил возможность пользоваться дневным светом в своем жилище круглый год. Однако следует помнить, что вопрос этот разрешен столь удачно потому, что стекло не только прозрачно, но и химически устойчиво. Действительно, мы знаем, что благодаря именно этому последнему свойству вставленное в раму стекло может жить десятки лет, если его случайно не разобьют. Ведь ни один из известных нам материалов не мог бы выстоять так долго на открытом воздухе. Мы знаем по опыту, что кровельное железо, если его не красить, проржавеет насквозь через два-три года.