В гостях у стеклодува

После того, как вы прочли предыдущий номер журнала, прошел месяц. За это время в уголке вашей лаборатории появился самодельный стеклодувный столик, и вы готовы сесть за него и начать работать.

Однако на первом занятии вам пока еще не придется пользоваться стеклодувной горелкой, потому что прежде всего надо познакомиться с сортами стекла и научиться резать стеклянные трубки.

Как определять сорт стекла

Мы уже говорили, что исходным материалом для изготовления самой разнообразной химической посуды служат стеклянные трубочки. Эти трубочки различаются между собой по диаметру, толщине стенок и химическому составу стекла, из которого они изготовлены. Диаметр и толщину стенок измерить ничего не стоит — Для этой цели достаточно иметь обычный штангенциркуль; определить же сорт стекла сложнее.

Сразу поясним, зачем это нужно. В лабораторной практике для разных целей пользуются разным стеклом. Чаще всего в расчет приходится принимать следующие свойства стекла: жаростойкость, устойчивость к действию химических реагентов и коэффициент линейного теплового расширения.

Жаростойкость стекла может изменяться в широких пределах. Есть сорта, которые размягчаются уже при температуре 400—500°С; есть сорта, с которыми можно работать при температуре 600—800⁰С, и, наконец, особые сорта выдерживают, не размягчаясь, температуру более 1000⁰С.

Устойчивость стекла к действию химических реагентов возрастает с его жаростойкостью. Самые жаростойкие сорта содержат много кремнезема, который разрушается только плавиковой кислотой. Самые легкоплавкие стекла заметно разъедаются даже при длительном воздействии горячей воды.

Коэффициент линейного расширения разных сортов стекла тоже различен: более жаростойкое стекло меньше расширяется при нагревании и поэтому легче выносит резкие скачки температуры.

Различные сорта стекла друг с другом не спаиваются именно потому, что по-разному реагируют на изменение температуры. (Конечно, в размягченном состоянии два разных стекла слипнутся, но такой спай немедленно лопнет при охлаждении.— В. Ж.)

Прежде, чем приступить к работе, надо обязательно отобрать стекло только одного сорта.

Лучше всего пользоваться обычным лабораторным стеклом. Стеклодувы называют его «клинским», потому что производит его стекольный завод в Клину, под Москвой. «Клинское» стекло достаточно легкоплавко, имеет не слишком большой коэффициент линейного теплового расширения, и поэтому с ним легко работать. К тому же изготовленная из него посуда обладает достаточной химической стойкостью.

Но как отличить это стекло от стекла другого сорта, не делая химических анализов?

Представьте себе, что перед вами множество стеклянных трубочек, и вы заведомо знаете, что они изготовлены из разных сортов стекла. На первый взгляд все эти трубочки неотличимы друг от друга. Но вот стеклодув, ни секунды не раздумывая, найдет нужный ему сорт.

В чем же здесь секрет?

Дело в том, что обычное «бесцветное» стекло хоть и слабо, но все же окрашено, причем разные сорта стекла имеют различный оттенок — зеленый, желтый, коричневый; бывают и бесцветные стекла. Естественно, что в тонком слое эта окраска не заметна; но если посмотреть на достаточно длинную (40— 50 сантиметров) трубку с торца, то ее цвет будет явственно виден. Этот, как говорят стеклодувы, колер позволяет быстро и однозначно найти нужное стекло.

«Клинское» стекло имеет темно-зеленый колер. Это стекло можно спутать разве только с темно-коричневым стеклом «пирекс». Однако «пирекс»— это жаростойкое стекло и вы сразу заметите ошибку, как только начнете его нагревать: в пламени обычной стеклодувной горелки оно практически не размягчается.

Как резать стекло

Бумагу и ткань режут ножницами. Дерево и металл — пилой. А чем можно резать стекло?

Вы, конечно, не раз видели, как работает стекольщик: чтобы разрезать стекло, он «алмазом» проводит на нем длинную царапину и затем просто-напросто ломает лист на две части.

Точно так же поступает и стеклодув. Чтобы «разрезать» стеклянную трубочку, он наносит на нее царапину — штрих — и затем ломает ее. Но прежде чем взяться за дело, внимательно изучите технику этой, в общем-то, простой операции — иначе не исключено, что вы сильно обрежетесь.

(Следует твердо запомнить: при порезах стеклом прежде всего надо убедиться в том, что в ране не осталось осколков. Для этого прижмите порез пальцем и покачайте им из стороны в сторону. Если при этом вы почувствуете покалывание, рану надо промыть сильной струей воды из-под крана и снова проверить, не осталось ли стекла. Если покалывание больше не ощущается, надо промыть рану трехпроцентной перекисью водорода и забинтовать.—В. Ж.)

Штрих можно наносить специальным резаком с лезвием из твердого сплава — «победита» или обломком технического корунда. Но проще всего пользоваться обычным трехгранным напильником. Напильник, предназначенный для этой цели, должен быть не слишком большим, с мелкой насечкой и острыми, не затупившимися ребрами.

Штрих наносят следующим образом. Стеклянную трубку обхватывают левой рукой и крепко держат между большим и указательным пальцами; точно так же в правую руку берут напильник («подушечка» большого пальца упирается в острое ребро). После этого трубку плотно (но не слишком, иначе она может лопнуть) зажимают между острым ребром напильника и большим пальцем правой руки (а) и делают короткое крутящее движение — правая рука — «на себя», левая — «от себя» (б). Если напильник «не берет», а просто скользит по стеклу, то надо или усилить нажим, или... поплевать на стеклянную трубочку в том месте, где наносится штрих (в отличие от рыболовов стеклодувы плюют не «на счастье», а потому, что мокрое стекло легче царапается).

Штрих должен быть чистым, ровным, тонким, не слишком глубоким, и длиной (в зависимости от ширины трубки) от 3 до 7 миллиметров. Ни в коем случае нельзя дважды наносить штрих на одно и то же место или тем более пилить трубку напильником!

После того, как штрих нанесен, трубку надо взять двумя руками, штрихом «от себя» (в), и сломать движением «на себя», растягивая одновременно в разные стороны (г). Полученный излом должен быть ровным и гладким. Этим приемом можно резать трубки диаметром до 15—20 миллиметров.

Ну, а как быть, если надо разрезать широкую трубку или отрезать от узкой трубки самый кончик?

В этом случае трубку можно разрезать... горячей стеклянной палочкой! Делается это так. На трубку обычным способом в нужном месте наносят штрих. Затем берут стеклянную палочку толщиной 3—4 миллиметра и длиной с карандаш (так, чтобы ее было удобно держать в руке). Самый кончик этой палочки разогревают на горелке до размягчения и затем раскаленным концом слегка прикасаются к стеклянной трубке рядом с одним из концов штриха, на его продолжении (д). Спустя мгновенье раздастся легкий звон — и трубка лопнет (е).

Правда, если трубка очень широкая, то может случиться, что трещина не совершит полного оборота. В этом случае стеклянную палочку надо снова нагреть и снова прикоснуться к трубке, но на этот раз в том месте, где трещина «остановилась».

Следует иметь в виду, что этот способ резки уже требует известной тренировки. Во-первых, надо сделать очень аккуратный штрих. Во-вторых, стеклянная палочка не должна иметь утолщения на конце, а ее температура не должна быть ни слишком высокой, ни слишком низкой.

Если у стеклянной трубки слишком толстые стенки или же если стекло имеет заводской брак, то вас может постигнуть неудача: трещина «уйдет» в сторону и ровного излома не получится. Это же может случиться и в том случае, если стекло уже однажды нагревалось до высокой температуры и при охлаждении неравномерно «закалилось».

И, разумеется, горячей палочкой нельзя резать жаростойкие трубки: коэффициент расширения такого стекла слишком мал и поэтому трубка не лопнет, сколько бы вы ни старались.

После того, как вы час-другой попрактикуетесь, резка стеклянных трубок уже не покажется вам сложным делом. Соберите осколки щеткой в ведро для мусора и не жалейте, что испортили столько добра. Резка трубок — это одна из самых простых операций, но ее придется повторять часто: от нее зависит качество всех последующих стеклодувных работ. Главное, чего надо добиваться — это ровного и чистого среза, строго перпендикулярного оси трубки. Почему это так важно — вы узнаете на одном из следующих занятий.