Содержимое
Производства стекла древними технологиями
Производство стекла — очень старая технология: в Сирии найдены стеклянные артефакты, которым 4500 лет. Одна из гипотез заключается в том, что процесс изготовления стекла был открыт как побочный продукт практики металлургии — науки об извлечении металлов из их руд при высоких температурах. Эти руды содержатся в горных породах, которые часто состоят из силикатов, точно так же, как стекло.
Выплавка меди, например, началась 8000 лет назад на территории современной Турции. Медь может быть извлечена из малахита при температуре около 1200 градусов по Цельсию с использованием древесного угля, действующего в качестве восстановителя.
Для отделения руды от породы также добавляли флюс, такой как карбонат натрия или карбонат калия. В результате получилась смесь расплавленного металла и слоя отходов из флюса и расплавленной породы, известная как шлак.
Слои шлака и расплавленного металла не смешиваются: слой металла более плотный, а более легкий слой шлака может быть отделен. Когда шлак остывает, в результате получается стекловидное твердое вещество. Возможно, древние видели в этих шлаковых отходах потенциальный новый чудо-материал.
Историк науки Сет Расмуссен утверждает, что эта гипотеза подтверждается археологическими находками: инструменты для изготовления как бронзовых, так и стеклянных слитков были найдены на одном и том же египетском городище Рамессид в Кантире.
Ранняя научная стеклянная посуда
Алхимику Марии Гебрайке, жившей в первом веке, приписывают изобретение дистилляционного аппарата. Перегонные кубы используются для очистки жидкостей и считаются старейшим применением стекла в лаборатории.
Перегонные кубы состоят из трех элементов: тыквенного сока, амбикса (перегонного кубика) и бикоса. Загрязненная исходная жидкость нагревается в тыквенной печи, где различные компоненты жидкой смеси будут испаряться при разных температурах.
При различных температурах эти различные компоненты исходной жидкости будут конденсироваться в смеси и стекать струйкой в бункеры для сбора в виде отдельных фракций.
Почему стекло?
Сет Расмуссен указывает на несколько важных характеристик стеклянной посуды, которые делают ее идеальной для использования в лаборатории.
Исходные материалы для производства стекла, песок и карбонат натрия, дешевы и имеются в большом количестве. Но стекло также прочно, прозрачно и универсально.
Расмуссен предполагает, что стекло могло надежно применяться в лабораторных приборах только начиная с 13 века. Именно в это время стеклоделы в Венеции и Мурано нашли новые способы повышения термической и химической стойкости — долговечности — стекла, используя в смеси больше солей кальция, магния и калия.
Наряду со способностью выдерживать высокие температуры и воздействие сильных химических веществ, прозрачность является ключевым преимуществом стекла для экспериментов.
Стекло позволяет вам наблюдать за протеканием реакции. Кроме того, когда вы делаете что-то, чего никогда раньше не делали, вам может понадобиться изготовить устройство на заказ. Стекло подходит для этого, поскольку оно очень универсально — его можно относительно легко переделать и придать ему форму.
Множество жизней стеклянной посуды
Главный герой лаборатории настолько вездесущ, что бывает трудно проследить историю отдельных предметов — по самым скромным подсчетам, в нашей коллекции насчитывается не менее 2000 единиц лабораторной посуды.
Иногда нам оставляют подсказки. Одним из таких предметов является эта однолитровая стеклянная бутылка с пробкой из матового стекла. Он использовался бы для хранения решений — не гламурная, но необходимая функция.
Как и многие предметы лабораторной посуды, он прошел через множество рук. О его истории известно больше, чем о других товарах, потому что предыдущие пользователи выгравировали на бутылке свои имена: Джилл Хермон, Дэвид Шортер, а также Терри Васс и Шейла Фаулер, которые заключили свои имена в любовное сердечко. Флакон уникален тем, что он открывает окно в жизнь настоящих химиков, которые его использовали.
У стеклянной посуды может быть много пользователей и действительно много жизней, поскольку стекло можно переделать. В начале 20-го века Александр Барклай, тогдашний куратор наших коллекций химии, изъял из обращения предметы из стеклянной посуды, чтобы использовать их в демонстрациях химии.
Возьмем, к примеру, эти три бутылки для мытья стекла. Они представляют собой эквивалент пластиковых бутылок для мытья посуды середины 19 века, используемых сегодня в лабораториях. Различные растворители — в данном случае вода, спирт и эфир — растворяют различные остатки на стеклянной посуде, чтобы очистить ее и снова подготовить к использованию.
Три бутылки для мытья посуды были представлены на выставке, которая привлекла более четверти миллиона посетителей в августе 1876 года, выставке, которая помогла ускорить формирование Музея науки, отдельного от Музея Виктории и Альберта.
В начале 20 века музей по-другому относился к этим бутылкам: они были вездесущими предметами, которые можно было легко заменить. Барклай, практикующий химик, а также куратор, изъял бутылки для мытья посуды из коллекций музея, чтобы использовать их по первоначальному назначению.
Столетие спустя эти типы бутылочек для мытья посуды середины 19 века уже не так распространены, как раньше. Сейчас они представляют интерес для историков науки.
Бутылки для мытья посуды также являются одними из основных предметов нашей научной коллекции — они являются частью истории происхождения музея, и в 2018 году они были возвращены в нашу постоянную коллекцию.
От практического использования до музейной экспозиции и исторических исследований — главный герой лаборатории принимал разные формы и может прожить много жизней.
