Взяв в руки стеклянное или хрустальное изделие, практически не ощущаешь разницы, кроме того, что хрусталь более красивый и вычурный. На самом деле разница колоссальная, что заметно по цене. Хрусталь и стекло отличаются не только внешне, а и по физико-химическим свойствам.
Свойства и виды стекла
Стекло – материал, который используется в разных целях с древних времен. Это неорганическое вещество встречается в природной форме (например, вулканическое стекло – обсидиан), но обычно его изготавливают по технологии стеклоделия.
Стекло представляет собой вещество, относящееся к такому агрегатному состоянию, как тело-жидкость твердой аморфной структуры. Есть множество модификаций стекла, которые определяются физическими, химическими свойствами, структурой и составом.
Вещество способно переходить из стеклообразного в жидкое состояние и наоборот. При комнатной температуре стекло все еще остается вязким, но эта текучесть не заметна для нас.
Свойства стекла:
- Плотность. Зависит от химсостава. Минимальной плотностью обладает кварцевое стекло, максимальной – материал с содержанием оксидов тяжелых элементов (бария, свинца, тантала и висмута).
- Упругость. Также определяется химсоставом. Для повышения упругости стекла используются оксиды металлов.
- Твердость. Здесь все зависит от наличия примесей. Самое мягкое стекло – свинцовое. Наиболее твердое – малощелочное боросиликатное и кварцевое стекла.
- Прочность. Обычные стекла имеют предел прочности до 2000 Мпа. Закаливание делает материал прочнее в несколько раз.
- Теплопроводность. Очень низкая – максимальное значение составляет 1,339 Вт/(м-К). Коэффициент теплопроводности у обычного оконного стекла – 0,96 Вт/(м-К).
- Хрупкость. Стекло очень хрупкое и это свойство также регулируется химическими веществами.
- Температура плавления. Так как стекло является термопластичным веществом, то его можно размягчить нагревом. Температура стеклования составляет до 600 ℃. Нагрев выше этой температуры сделает его жидкостью.
К веществам, образующим стекло, относят диоксид кремния, оксид бора, пентаоксид фосфора, диоксид теллура, оксид германия, фторид алюминия и прочие. В зависимости от выбранного химического вещества, стекло может быть оксидным, сульфидным, фторидным и т.д.
Хрусталь и хрустальное стекло
Хрусталь является особенным стеклом. Он содержит в себе 24% и выше окиси свинца либо бария. Оксид свинца способствует увеличению световой дисперсии, преломления. Оксид бария повышает лишь преломление. Оксид свинца делает хрусталь пластичнее, что дает широкие возможности по его дальнейшей обработке. Например, огранка в полной мере раскрывает свойства хрусталя.
Хрустальное стекло отличается от хрусталя и имеет в составе до 17% оксида калия, 23% оксида свинца. Посуда, декоративные элементы из этого материала более прозрачные, имеют повышенный блеск, преломление лучей, плотность. Термостойкость гораздо ниже, чем у других стекол.
Обработанное хрустальное стекло имеет грани, которые дают изделиям яркую и многоцветную световую «игру», характерный звон. Чешское и венецианское стекло также являются хрустальными.
Основное отличие хрусталя от обычного стекла – это прочность. Хрустальные изделия даже поцарапать довольно сложно. С течением времени стекла тускнеют, на них появляются потертости и небольшие царапины. Хрусталь сложно разбить, в отличие от стекла. Если это все же случилось, он разлетится на мелкие кусочки, а стекло – на крупные. Теплопроводность у обычного стекла гораздо выше.
Если добавить в материал примеси разных металлов, можно получить цветной хрусталь. Также добавки улучшают характеристики преломления света, создавая «игру цветов», чего не случается с обычным стеклом. Например, хрусталь зеленого цвета получают путем добавления меди, розового – кремния, красного – кадмия, синего – кобальта.
Хрусталь отличается от стекла, в первую очередь, более высоким содержанием оксидов свинца. Он становится прочнее и пластичнее, легко поддается дальнейшей обработке – огранке и шлифовке.
