Ablakaink, autóink szélvédői, italos palackok. Talán a legismertebb hétköznapi felhasználási módjai az üvegnek. De hogyan készítik ezt az ősi alapanyagot?
Az üveggyártás története több mint 5000 évre nyúlik vissza.
Az üveg legfontosabb alkotóeleme az úgynevezett kvarchomok, más nevén szilícium dioxid. Ami egyébként a bolygónkon legnagyobb mennyiségben megtalálható ásványi anyag. Számos kőzet alkotóeleme ez, mint például a gránit.
A kvarchomok, vagyis hétköznapibb szóhasználattal élve homok úgy keletkezett, hogy a tengervíz apró darabokra, szemekre morzsolta szét a kőzeteket. Ha egy marék homokot a kezünkbe veszünk, és jó alaposan megnézzük milyen színű szemcsékből áll, láthatjuk, hogy legnagyobb részük félig átlátszó, azaz színtelen szemcséből áll. Ezek a homokkvarc szemcsék. A homok egyébként azért nem átlátszó, mert a kvarchomok szemcséken kívül más ásványi kőzetszemcsék is alkotják.
Így néz ki a homok mikroszkóp alatt:
Homok mikroszkóp alatt
Ezeknek a kvarchomok szemcséknek az olvadáspontja olyan magas, hogy hagyományos tűz hőjével lehetetlen megolvasztani. Az olvadáspontját úgy lehet csökkenteni, ha „szódával” (ami egy nátrium vegyület) keverjük össze a kvarchomokot. Ez a nátrium vegyület elpárolgott tó vagy tenger vízéből maradhatott hátra.
A mésznátronüveget, ami mészkő, szóda és kvarchomok keverékéből áll, üvegpalackok, táblaüvegek és olcsó üvegpoharak gyártására használják. A felhevített keverék lehűlése után a kihűlt üveg nem olyan kristálytisztán átlátszó, mint a színtiszta kvarchomok, hanem leginkább a jéghez hasonló szabálytalan, mérsékelten átlátszó szerkezetet eredményez.
Napjainkban a táblaüvegek gyártásánál a keveréket hosszúkás kemencékben melegítik fel olvadáspont fölé. A keverékbe törmeléküveget is tesznek (újrahasznosítás), ami hamarabb megolvad a kemencében, mint a többi anyag, így segíti a teljes összekeveredését az alkotóelemeknek.
A kemencék egyik végén töltik be a nyersanyagokat, a másik végén távozik a kész üveg, amik akár 3 méter szélesek is lehetnek. A kemence közepén az olvadt anyag folyamatosan állandó, hőmérsékletét és állagát tekintve. Egy ilyen kemence élettartama addig tart, amíg a bélése tönkre nem megy, ezt a bélést hőálló téglákból alakítják ki.
üveg kemence
Az ablaküveg készítés története:
Az első ablaküvegek készítése a 14. századig nyúlik vissza. Alakjuk ekkoriban természetesen nem tökéletesen szabályos téglalap volt, hanem inkább kör alakú, korongüvegnek nevezték. Elkészítéséhez jól megtermett üvegkészítő-fújó mester tudománya kellett. Egy nap alatt maximum 10-12 korongüveget készíthetett el egy mester. Ez elég is volt, mert ekkoriban az ablaküveg csak a leggazdagabbak árucikke lehetett.
A korongüveg elkészítéséhez a mester az üveget egy csövön keresztül először nagy méretű gömbbé fújta. Ezt a gömbformát lelapították és egy vasrúd végéhez erősítették. Úgy tudták lelapítani, hogy az üvegfújónak gyorsan kellett forgatnia, aminek következtében a gömb egy akár 1-2 méter átmérőjű vékony kör alakúvá terülve változott szilárd üveggé, a gömbüveg méretétől függően. Illetve a mester gyorsaságától és tapasztaltságától függően.
Ezek a kerek formájú sík üvegeket, megfelelő méretűre vágták, leggyakrabban kisebb méretű ablaküvegek készültek belőlük templomok részére. Korongok közepén maradt az üveg legkevésbé áttetsző része, ami az úgynevezett ökörszem volt.
Tükörgyártás
A tükör egy maximális fényvisszaverő képességgel rendelkező felület, amely nem nyeli el a fényt és a felülete annyira sima, hogy kép keletkezik az általa vissza fénysugarakból. Ehhez az kell, hogy a felületén lévő egyenetlenségek ne legyenek nagyobbak a fény hullámhosszánál, amelyet a felület visszaver.
A tükörgyártás története a 13. századra nyúlik vissza, Murano szigetére.
Ekkoriban az üveglapokra egy nagyon vékony ólomlemezt tettek, amit leöntöttek higannyal. Ebből jött létre, az úgynevezett foncsor, ami rendkívül jól megtapadt az üvegen és egy minimális anyagvastagságú fémbevonatot eredményezett. Ez a fémbevonat tökéletes fényvisszaverő képességgel rendelkezett, sima felületét pedig a sík üveglap biztosította. Később a higanyt felváltották ezüstre.
Ezek a technológiai lépések a mai napig változatlanok a tükörgyártásban. Az alumíniumfoncsor is szerepet kap manapság az ezüst használata mellett. Illetve egy lakkbevonat is kerül most már a fémrétegre. Az így kapott tükör tetszőlegesen formázható, méretre vágható.