Historický vývoj sklářských surovin

1. Historický vývoj sklářských surovin • suroviny jsou základem sklářské výroby • neustálá snaha zlepšovat kvalitu skla a náklady • na jeho výrobu • novými surovinami vylepšovat vlastnosti skla

2. Šíření sklářské výroby • Blízký východ -> Římská říše -> Evropa • přenos receptur • později využívání místních surovin • vznik nových skel

3. Křemenné suroviny Drcený křemen – první zmínka 16. stol. - do konce 18 stol. – kusový křemen: žilný křemen, oblázky z řek, sběr na polích – omývání od hlíny – pálení křemene v peci „kýzovna“ – červený žár až 2 týdny – později posypán NaCl -> těká FeCl3 – vyhrabání do studené vody-> rozpraskání – křemel – vysekávání nečistot a třídění podle barvy – drcení ve stoupě – sítování – 98-99% SiO2, pod 0,1% Fe2O3, zrnitost pod 1 mm Sklářský písek – sklárny na Borsku – levnější, méně kvalitní sklo – čištění plavením v neckách nebo praním v HCl

4. Úprava a drcení křemene

5. Sodné suroviny SodaNa2CO3,NaHCO3– přírodní -> dovoz z Egypta – 18.stol. Leblancův zp. výroby z NaCl Popel mořských rostlin a řas – polverine, rochetta, soda, barilla, kelp, varec – v přímořských oblastech Středozemí, Francie a Anglie – do 10. stol. jediným zdrojem alkálií – do Čech dovoz z Itálie – od 17. století se upravuje soda rekrystalizací Kuchyňská sůl NaCl– neúspěšně zkoušena stovky let – přidávána jako minoritní složka – asi jako čeřivo

6. Sodné suroviny Sulfát – síran sodný Na2SO4– Glauberova sůl – koncem 18.stol. nedostatek Na surovin – přídavek uhlí 1/13 až 1/12 sulfátu – E. Laksmann, dr. Oesterreicher, Fr.X. Baader – první huť používající sulfát: Auerspergská v Lukavici (1821) – nejčastěji z kamenné soli až do poloviny 20.stol. Leblancova sodaNa2CO3 – 1791 ve Francii – 2 NaCl + H2SO4 = Na2SO4 + 2 HCl Na2SO4 + 4C = Na2S + 4CO Na2S + CaCO3 = CaS + Na2CO3 – v Čechách používána málo – hodně nečistot

7. Sodné suroviny

8. Složení popelu z mořských rostlin

9. Oxidické složení taviv v českých sklárnách

10. Výroba sulfátu

11. Draselné suroviny stromový popel v Evropě 10. – 15. stol. – nejčastěji bukový popel – listnaté stromy: bříza, olše, javor, dub – popel vyráběli tzv. popeláři – pálení dřeva hlavně na podzim, v zimě a na jaře – vyzděná ohniště, jámy – dobrý popel pálil na jazyku salajka, flus, potaš v Evropě 10. – 15. stol. – rafinace Na popela -> sal di crisatallo (Angelo Barovier 15.stol.) – ve velkých kotlích – v 18. stol. V Čechách – 1000 tun salajky – prosátý popel se zkropil vodou – 24 hodin stát – loužení studenou a horkou vodou, dno pokryto slámou, prkénky – zbytek – do zeleného skla

12. Draselné suroviny

13. Složení bukového popela

14. Složení popelu ze stromů a kapradí

15. Výroba salajky

16. Draselné suroviny ledek KNO3 , NaNO3 17. stol. – přidáván do českého křišťálu – čistý, ale drahý – podíl v kmenu postupně klesá vinný kámen redukční činidlo – zlatý rubín KOH vysoká čistota, kvalitní skla

17. Výroba boraxu

18. Rafinace arseniku

19. Příprava sklářského kmene

20. Protonově vodivé membrány 2H2 4H+ + 4e- 4H+ + 4e-+ O2 2H2O Anoda Katoda

21. Doporučená literatura 1. Hlaváč J.: Základy technologie silikátů, SNTL, Praha 1981. 2. Kirsch R. a kol.: Historie sklářské výroby v českých zemích, Academia 2003. 3. Procházka Z.: Sklářství v Českém lese, Nakladatelství Českého lesa, Domažlice 1999. 4. Lamiová M.: Keramika dvoch tisícročí, Tatran, Bratislava 1982. 5. Braunová A.: Kouzlo keramiky a porcelánu, Práce, Praha 1985. 6. Orton C., Tyers P., Vince A.: Pottery in Archeology, Cambridge UP, Cambridge 1993. 7. Hanykýř V., Kutzendorfer J.: Technologie keramiky, Vega s.r.o., Hradec Králové 2000. 8. Kybalová J. : Evropská kamenina, Aventinum, Praha 1991. 9. Henderson J.: The science and archeology of materials, Routledge, London 2000.

22. Modely amorfní struktury

23. Amorfní struktura skla Křemen SiO2 SiO2 sklo Na2O-SiO2 sklo

24. Složení historických skel • oxidová skla – obsahují vždy atomy O • směs oxidů - hmot.% nebo mol.% oxidů • sklotvorné oxidy: SiO2, P2O5 • podmíněně sklotvorné: Al2O3 • modifikátory: Na2O, K2O, MgO, CaO, PbO • barvicí oxidy: FeO, CoO, MnO, Cr2O3, CuO, SeO2 • barvicí prvky: Au

25. Vznik skla z taveniny • Sklotvorná tavenina – • sklovina • Dostatečně rychlé • zchlazení • Zabránění krystalizaci • Skelná transformace

26. Viskozita je klíč k získání skla

27. Výrobní postup • Předpis složení skla nebo kmene • Vážení či odměřování surovin, míchání • Tavení, čeření a homogenizace (nad 1200°C) • Tvarování (700 – 1000°C) • Temperování (450 – 550°C) • Zušlechťování skla-broušení, rytí, malování, pískování

28. Základní typy historických skel • Sodná: Na2O – CaO – SiO2 • Draselná: K2O – CaO – SiO2 • Smíšená: Na2O – K2O – CaO – SiO2 • Olovnatá: K2O – CaO – PbO – SiO2

29. Historické suroviny • křemen, písek -> SiO2 • přírodní soda (trona) – Na2CO3 -> Na2O • vápenec – CaCO3 -> CaO • popel – mořské rostliny, buk, dub, smrk, kapradí • Na2CO3, K2CO3, CaCO3 • potaš - K2CO3 -> K2O • olovo -> PbO, Pb3O4

30. Složení popelu z mořských rostlin

31. Složení popelu ze stromů a kapradí

32. Příklad složení popela a výluhu hmot.%

33. Příklad složení historických skel Sklárna Moldava, Krušné hory (hmot.%) Receptura

34. Tavení skla v pánvích

35. Tavení skla v pánvích