А если немного понизить температуру, чтобы избавиться от лишней головной боли, связанной с порчей изделий? Тогда получится не фарфор, а фаянс[13]. В фаянсовой тарелке, как и в глиняном горшке, хорошо различимы поры, а в фарфоре все частицы от сильного жара расплавились и спеклись, поэтому он прозрачный и сплошной как стекло.
А где еще применяют кварц, то бишь самый заурядный песочек? Ну конечно же в стекольном производстве. Оглянитесь вокруг: и плоское оконное стекло, и стеклянная посуда у вас в буфете (хрустальная и цветная в том числе), и зеркало в дверце платяного шкафа, и шлифованные линзы в очках, бинокле и микроскопе – все эти вещи сделаны из обыкновенного песка. Стекло – это сплав кварцевого песка с известью (или мелом) и содой (или поташом[14]). Все три компонента – песок, соду и мел – измельчают, высушивают, дозируют, тщательно перемешивают и затем подают в стеклоплавильную печь. При нагревании они спекаются в однородную тягучую массу, и в результате получается расплавленное жидкое стекло. Стекло иногда называют твердой жидкостью, потому что при остывании оно ведет себя совсем не так, как вода. Если воду медленно охлаждать, она будет оставаться жидкой, пока температура не упадет до нуля градусов по Цельсию, а затем скачкообразно перейдет в твердое состояние – лед. Это явление называется фазовым переходом. А вот стекло будет менять свою консистенцию постепенно: из жидкости превратится в густой сироп, потом в тягучую смолу, затем в мягкое тесто, пока окончательно не затвердеет. При какой именно температуре стекло начинает плавиться или, наоборот, переходить в твердую фазу, сказать в точности практически невозможно.
Стекло бывает разное. Если добавить в расплав окислы щелочно-земельных металлов (например, кальций или магний), то стекло течет при температуре около 1450ºC, а самое элементарное по составу кварцевое стекло (но весьма дорогое и сложное в производстве) начинает плавиться, когда температура зашкаливает за тысячу семьсот. Низкотемпературный расплав идет на самое обычное стекло – оптическое, зеркальное, посудное и оконное, – только песок для него стараются взять побелее. А вот зеленое бутылочное стекло делают из простого желтого песка, соды и мела (в печи желтый цвет дает зеленоватый оттенок). Чтобы получить цветное стекло, в расплав добавляют окислы тяжелых металлов – медь, железо и кобальт, а для изготовления белого матового (опалового) стекла берут фтористые фосфорнокислые соединения. Если же вам нужен благородный хрусталь, тяжелый и сверкающий, как алмаз, то придется найти чистый белый песок, соду заменить поташом, мел – известью или суриком[15] и добавить в расплав серебро или свинец. Хрусталь и некоторые другие стеклянные изделия после остывания шлифуют на точильном камне, а затем полируют грани каким-нибудь абразивным составом, например наждаком. М. Ильин пишет: «Литую или прессованную вещь легко отличить от граненой – все углы у нее закругленные, а не острые. Вот примета, которую не мешает запомнить. Может быть, когда-нибудь она пригодится, если понадобится отличить граненый бокал от дешевого – литого».
В старину стекло выдували. С помощью длинной железной трубки с деревянным мундштуком на конце работник подцеплял стеклянное тесто, охлажденное примерно до тысячи градусов, и начинал дуть что есть силы. Стеклянный пузырь помещали в разъемную форму, так что графин, стакан или бутылка стандартной конфигурации получались без особого труда. Но эксклюзивное изделие – изящный фужер на хрупкой ножке или пузатая рюмка заковыристых очертаний – требовало куда более тонкой работы. Со временем человеческие легкие заменил воздушный насос, ибо выдувание стекла – работа тяжелая и вредная. Стеклодувы с приличным стажем, все как один, рано или поздно зарабатывали эмфизему – весьма неприятную патологию, сопровождающуюся растяжением и повышенной воздушностью легочной ткани. В начале XX века придумали бутылочный автомат, а чуть позже от механического выдувания перешли к более совершенным технологиям – отливке стекла в формах и прессованию. Большие плоские стекла (например, зеркала) первоначально отливали в виде пластин, а затем стали прокатывать в непрерывную ленту, которую впоследствии разрезали на отдельные фрагменты.
13
Фаянс (от французского faience, по названию итальянского города Faenza – Фаэнца, где производили фаянс) отличается от фарфора не только режимом обжига, но и несколько иным соотношением компонентов. Производство фаянса в Европе началось в XVI веке.
14
Поташ – это карбонат калия, а сода – карбонаты натрия. Мел – тонкозернистый мягкий известняк, сложенный известковыми скелетами микроорганизмов.
15
Сурик – природный пигмент. Бывает двух видов: железный в виде оксида железа Fe2O3, в диапазоне цветовой гаммы от желто-красного до вишневого, и свинцовый в виде оксида свинца Pb2O4 – от светло-оранжевого до красного.