Прыжок в прошлое. Эксперимент раскрывает тайны древних эпох

Изобретение искусственного стекла явилось новым Великим открытием человечества. Произошло это в пятом тысячелетии до н. э. в Шумере (следовательно, отсюда ведет свое начало не только история письменности и пива). Самые древние образцы искусственного стекла предстают перед нами в виде алкалиновой глазури (муравы), которая образовывала стеклянное покрытие на глиняных бусах и других предметах. Алкалиновая глазурь стала известной, правда, под неточным названием «египесткий фаянс» после зарождения ее производства в Бадаржане и особенно в Древнем Египте. Дальнейшее совершенствование технологических процессов привело к изготовлению цельностекольных украшений и сосудов.

По химическому составу древние искусственные стекла можно разделить на натриево-кальциевые и калиево-кальциевые. Первые получаются в процессе плавления окиси кремния — SiO2 (кварц, кремень) с углекислым кальцием (известняк, мрамор) и с жженой содой либо с сернокислым натрием и углем. Для калиевого стекла вместо соды использовался поташ. У так называемого «нормального стекла» состав следующий — Na2 O.6SiO2. Температура плавления и прочность повышаются, если натрий заменить калием. В древние времена, вплоть до средневековья, стекольщики производили стекломассу в два этапа. Сначала они получали при низких температурах из кварцевого песка, соды и других присадок так называемую фритту (нечистый полусплав), которую затем плавили при температуре около 1100 °C на плоских керамических сковородах. Стеклоплавильные печи появились лишь в Древнем Риме. Стекло подкашивали металлическими окислами. Бусы и другие украшения изготовляли навиванием стекольного волокна на штабик, нарезанием трубочки-заготовки либо литьем в формы. Выдувное стекло, использовавшееся главным образом в производстве сосудов, появилось лишь незадолго перед новым летосчислением, когда была изобретена стеклодувная трубка.

В Чехословакии мы встречаемся с первыми стеклянными изделиями на склоне позднего каменного века. Высокого мастерства впоследствии достигли главным образом кельты.

Благодаря экспериментам, число которых, правда, пока весьма скромно, у нас сейчас есть более полное представление о технологии изготовления стеклянного покрытия (глазури) и его использовании на глиняных предметах. Уже А. Лукас, лучший знаток древних ремесел, высказал на основе опытов гипотезу, как произошло открытие бирюзовой глазури: по чистой случайности в присутствии углекислого натрия (Na2 CO3) были обожжены силикатные горные породы, например, кварциты, которые в этот момент использовались, скажем, для измельчения малахитовой руды, идущей на изготовление красителей в косметике. Известно, что углекислый натрий (сода) встречается в египетских пустынях в естественном состоянии. Так на кремнистом камне появилась глазурь. Куда сложнее было объяснить, каким образом она переносилась на глиняные предметы.

К счастью, в иранском городе Куме до сих пор сохранились ремесленники, которые упорно держатся старинных приемов. Наблюдения за их работой, подкрепленные экспериментами, позволили проникнуть в суть этого производства. Кусмкий ремесленник добывал сырье в пересохшем русле ближайшей реки. Он отбрасывал известняковые гальки и оставлял только кварцевые, сложенные из жил молочно-белого кварца. Кварцевые валунчики он разбивал до величины гороховых зерен, а их в свою очередь перемалывал ручной каменной мельницей в порошок. Порошок смешивал с раствором резинового трагаканта в массу, из которой формовал двухсантиметровые бусины. Для более крупных изделий (например, солонок) бралась более сухая масса, а форма посыпалась сухим кварцевым порошком, чтобы избежать прилипания. Когда бусины на солнце высыхали и затвердевали, он просверливал в них лучковым сверлом отверстия.

Далее следовало приготовление глазурного порошка, главной составной частью которого являлась растительная зола. Такую золу в Куме употребляют и стекольщики, поскольку она содержит соду (углекислый натрий) и поташ (углекислый калий). Получают ее следующим образом: на засоленных полях собирают растения семейства солянок с видами солянки калиевой и солянки натриевой, которые потом сжигают в огромных кучах, где зола спекается в твердые блоки. В мастерской кумский ремесленник размалывал золу на ручной мельнице. Три ее части он смешивал с тремя частями гидратированной извести, двумя частями кварцевого порошка, добавлял полчасти древесного угля и один процент от общего объема смеси окисла меди. И глазирующий порошок готов! Мастер насыпал его на дно керамического сосуда, куда с небольшими зазорами помешал около ста бусин. Все закрывалось новым слоем глазирующего порошка, на который укладывалась новая порция бусин. Операция повторялась семь-восемь раз. Наполненный горшок ремесленник ставил в печь для обжига.

Эксперименты показали, что наилучшая температура для получения глазури равна приблизительно 1000 °C. При более низкой температуре, около 900 °C, мурава образуется грубая и бледная. Не годится и температура 1100 °C: происходит спекание бусин и порошка в сплошную твердую массу.