W literaturze można znaleźć wiele, nieco odmiennych od siebie definicji szkła, jednakże wszystkie są dla ludzi

niezorientowanych w temacie zbyt skomplikowane do zrozumienia. Najprościej rzecz ujmując szkło jest to
materiał bezpostaciowy, uzyskany w wyniku przechłodzenia stopu do takiego stanu, że posiada właściwości
mechaniczne identyczne jak ciało stałe (jest twarde i kruche), jednak jego struktura wewnętrzna jest podobna
raczej do cieczy. Rzeczony proces zmiany stanu skupienia następuje w sposób ciągły, co oznacza, że szkło ze
stanu płynnego nie przechodzi od razu w stan stały tak jak np. woda w lód, lecz gęstnieje powoli podczas
stygnięcia, zwiększając lepkość aż do osiągnięcia stanu stałego (kruchego). Proces ten jest odwracalny, co
oznacza, że szkło podgrzewane nie topnieje jak lód, lecz powoli staje się miękkie i ciągliwe zmniejszając lepkość
ze wzrostem temperatury aż do osiągnięcia stanu płynnego.

Szkło charakteryzuje się słabą przewodnością elektryczną, oraz dużą odpornością chemiczną.

Historia szkła i szklarstwa

Nie wiadomo dokładnie, kto i kiedy wynalazł szkło, wiadomo natomiast, że było to bardzo dawno temu i

prawdopodobnie, jak wiele wynalazków w historii ludzkości, także wynalezienie szkła nastąpiło przypadkowo.

Istnieje pewna roman

tyczna opowieść mówiąca o tym, że to Fenicjanie wynaleźli szkło, rozpalając ognisko na

piaszczystym wybrzeżu, podczas jednej ze swoich wypraw handlowych. Rankiem, kiedy ognisko wygasło, wśród
resztek spalonego drewna znaleźli błyszczące twarde kulki i jako że posiadali wysoko rozwinięty zmysł handlowy
uznali, że taki wynalazek będzie się cieszył powodzeniem na świecie.

Dziś wiadomo jednak, że opowieść ta nie jest odzwierciedleniem rzeczywistości, ponieważ tak naprawdę

szkło było znane już znacznie wcześniej. Najstarsze znane nam wyroby ze szkła pochodzą z Mezopotamii i
Egiptu i ich powstanie datuje się na ok. 3400 rok p.n.e. Wyroby te jednak zupełnie znanego nam dziś szkła nie
przypominają. Są matowe, nieprzejrzyste i bez wyraźnego koloru.

Z biegiem czasu lu

dzie nauczyli się barwić szkło, co spowodowało, że każda bogata i elegancka dama w

całym ówczesnym świecie traktowała kolorowe paciorki szklane jako obowiązkową ozdobę. Fenicjanie zaś
wynaleźli formowanie szkła poprzez rozdmuchiwanie, co przyśpieszyło i ułatwiło produkcję naczyń szklanych, w
dalszym ciągu jednak szkło nie było tym połyskliwym i przejrzystym tworzywem, jakie znamy dziś. Bardziej
zbliżone do obecnego wyglądu szkło udało się wyprodukować dopiero Rzymianom, poprzez dodanie do masy
szklanej rudy

manganu. Wówczas to szkło stało się wyrobem bardzo luksusowym i pomimo faktu, że było w

Rzymie powszechnie stosowanym tworzywem, to jednak jego wartość przekraczała możliwości nabywcze
zwykłych śmiertelników. Konsul rzymski Pompejusz z jednej ze swoich wypraw przywiózł do Rzymu szklany,
bogato zdobiony puchar do mleka, za który cesarz Neron zapłacił 300 talentów. Była to olbrzymia kwota
odpowiadająca dzisiaj kilku milionom dolarów.

Szkło i sposoby jego produkcji niewiele się zmieniały na przestrzeni wieków. Wiedza na temat wytwarzania

szkła była przekazywana z pokolenia na pokolenie przez długie lata w prawie niezmienionej postaci.

W średniowieczu miejscem, gdzie technologia produkcji szkła była najintensywniej udoskonalana, stała się

Wenecja. Szkło wytwarzane przez weneckich mistrzów stało się bardziej przezroczyste i twardsze, jego dobrą
jakość próbowano naśladować w innych miejscach na świecie, jednak z marnym skutkiem. Ten fakt, oraz wysokie
ceny wyrobów szklanych pochodzących z Wenecji spowodowały, że wiele ówczesnych mocarstw próbowało
podstępem zdobyć posiadaną przez weneckich rzemieślników wiedzę. Próbowano ich porywać lub przekupić,
byle tylko uzyskać dostęp do ich tajemnic. Z tego powodu w XIII wieku produkcję z Wenecji przeniesiono na
wysepkę Murano, gdzie łatwiej było zapewnić bezpieczeństwo zarówno mistrzom szklarskim jak i recepturom i
technologii. Dodatkowo wprowadzono niezwykle surowe prawa, by zapobiec wyciekom tajników produkcji szkła.
Przekazywano je z pokolenia na pokolenie w najściślejszej tajemnicy i tylko na terenie Murano. Za próbę
opuszczenia wyspy groziło obcięcie ręki, a za próbę wywiezienia tajemnic skazywano na długoletnie więzienie lub
galery. Nawet córki mistrzów szklarskich mogły wychodzić za mąż tylko za Wenecjan. Te rygorystyczne metody
sprawdzały się przez ponad 200 lat i w tym czasie Wenecjanom udało się utrzymać monopol na produkcję
luksusowych naczyń oraz szklanych płytek, z których powstawały mozaiki. Pod koniec XV wieku szkło Weneckie
zdominowało europejskie rynki.

Dziś Murano nie ma już monopolu na produkcję eleganckiego szkła, jednakże nadal szkło stamtąd zachwyca

pięknem i wyjątkową jakością. Będąc w Wenecji na pewno warto kupić jakiś szklany drobiazg na pamiątkę,
pomimo faktu, że nadal ? tak jak przed wiekami ? szkło weneckie jest koszmarnie drogie...

Od XVII wieku nastąpił poważny rozwój europejskiej produkcji szkła. Rolę lidera w branży szklarskiej przejęły

Czechy. Przyczyniło się do tego wyprodukowanie tzw. "czeskiego kryształu", czyli szkła potasowo-wapiennego
zwaneg

o inaczej kredowym. Przełom nastąpił w 1683 roku, kiedy jeden z Czeskich rzemieślników po raz

pierwszy dodał do masy szklanej kredy i węglanu potasu. Uzyskał w ten sposób bardziej szlachetne szkło,
charakteryzujące się większą twardością oraz bardziej błyszczące. Pod koniec XVII wieku Anglicy odkryli, że
przez dodanie tlenku ołowiu można szkło udoskonalić jeszcze bardziej.

Rozwój nauk technicznych w XIX stuleciu przyniósł znaczny skok technologiczny w wytwarzaniu szkła.

Natomiast od początku dwudziestego wieku nastąpił w szklarstwie gwałtowny rozwój mechanizacji oraz

automatyzacji. Tradycyjne metody wytwarzania szkła zaczęły być wypierane przez metody naukowe oparte na
wiedzy z dziedziny chemii i fizyki.

W Polsce najstarsze wyroby ze szkła, pochodzące z przełomu X i XI w., odkryto w Wolinie, natomiast

pierwszy warsztat szklarski z przełomu XII i XIII wieku odkryto w Kruszwicy. W XVI wieku w Polsce pracowało już
około 30 hut szkła, zaś produkcja szkła stołowego, zwierciadeł i szyb największy rozkwit osiągnęła w wieku XVIII.

Opis procesu topienia szkła

Proces tworzenia szkła jest wieloetapowy. Rozpoczyna się od stworzenia jego receptury uwzględniającej

właściwości produkowanej masy oraz dobór właściwych surowców.

Na podstawie receptury przygotowuje się zestaw szklarski po uprzednim odpowiednim przygotowaniu jego

składników (surowców). Zestaw zostaje poddany intensywnemu mieszaniu w celu uzyskania jego jednorodności.

Przygotowany i gotowy zestaw zostaje wsypany do wanny szklarskiej i rozpoczyna się proces wytopu szkła.

Celem procesu wytopu jest przekształcenie wymieszanych surowców szklarskich sporządzonych wg ustalonej
receptury w płynny stop o odpowiedniej czystości i jednorodności, oraz doprowadzenie go do temperatury
odpowiedniej do formowania wyrobów. Podczas procesu wytopu, pod wpływem wysokiej temperatury, zachodzi
wiele reakcji oraz przemian fizykochemicznych, których prawidłowy przebieg (kontrolowany przez technologów)
decyduje o jakości uzyskanego szkła. W procesie wytopu wyróżnia się trzy podstawowe etapy: topienie zestawu,
klarowanie masy (pozbywanie się pęcherzyków gazowych) i studzenie masy dla uzyskania lepkości odpowiedniej
do formowania wyrobów. Każdy z etapów odbywa się w innej części wanny szklarskiej (pieca) w odpowiednich
temperaturach i jest ściśle kontrolowany przez technologów. Zestaw szklarski zasypywany jest z jednego końca
wanny szklarskiej, w pobliżu ściany zwanej "szczytową", natomiast z drugiego końca, w pobliżu ściany tzw.
"czołowej" masa szklana jest pobierana przez hutników lub automaty formujące.

Proces topienia zestawu rozpoczyna się w chwili wsypania zestawu do pieca i trwa do momentu

przekształcenia się wszystkich składników zestawu w masę szklaną. Zestaw wsypuje się na roztopioną wcześniej
masę szklaną. Zimny zestaw pobiera ciepło od znajdującej się pod nim rozgrzanej masy oraz od rozgrzanych
ścian pieca i płomieni ogrzewających. Na skutek działania wysokiej temperatury następuje szereg reakcji
chemicznych oraz przemian fizycznych, które w rezultacie doprowadzają do powstania masy szklanej.

Drugim etapem wytopu szkła jest klarowanie masy szklanej. Klarowanie polega na uwolnieniu masy szklanej

z

pecherzyków gazowych. Realizuje się to poprzez podniesienie temperatury masy, w celu obniżenia jej lepkości

i napięcia powierzchniowego, co ułatwia wydostawanie się pęcherzyków na powierzchnię. Klarowanie przebiega
w temperaturze ok. 1500°C.

Jednocześnie z klarowaniem masy następuje jej ujednorodnienie, czyli dążenie do uzyskania jednakowych

właściwości masy w całej jej objętości. Masa szklana ujednoradnia się dzięki ruchom pęcherzyków gazu, oraz
prądom termicznym w niej występujących. Jest to możliwe dzięki obniżonej na skutek wysokiej temperatury
lepkości masy oraz zmniejszonego napięcia powierzchniowego.

Trzeci etap ? studzenie masy ? polega

na stopniowym i równomiernym obniżaniu temperatury, aż do

uzyskania lepkości odpowiedniej dla przyjętej metody formowania wyrobów. Studzenie jest również bardzo
skomplikowanym procesem, którego nieprawidłowy przebieg może doprowadzić do powstawania wad szkła.

Prawidłowość przebiegu całego procesu wytopu zależy od wielu czynników (jakość surowców, prawidłowość

proporcji składników zestawu i dokładność jego wymieszania, odpowiednie uziarnienie składników zestawu,
odpowiednie temperatury w piecu itp.) Zadaniem

technologów jest czuwanie nad całym procesem tak, aby

uzyskać szkło o jak najlepszej jakości.