Уже принаймні півстоліття жоден хімік ні в одній хімічній лабораторії світу не користується скляній ретортою - традиційним символом хімії. Але скло було і залишається основним матеріалом, з якого виготовляється лабораторний посуд.
В цьому немає нічого дивного. Скло прозоро - воно не заважає спостерігати за ходом реакцій, воно не руйнується більшістю широко застосовуваних хімічних реактивів, і, нарешті, зі скла можна легко робити будь-які, навіть самі мудрі прилади. Легко?
Кожен, хто коли-небудь бував в хімічній лабораторії, пам'ятає, напевно, яким деколи абсолютно фантастичним обладнанням користується хімік. Але при побіжному знайомстві будь-хто, навіть найскладніший прилад здається не більше дивним, ніж, скажімо, величезна гіллясте дерево, яке виросло з маленького насіннячка.
Але спробуйте хоча б на секунду задуматися - а як це зроблено? Адже кожен з цих приладів створено руками умільця-склодува з звичайних скляних трубочок.
Скло - дивовижний матеріал. Переважна більшість речовин, після нагрівання до певної температури, переходить з твердого стану в рідке. Цей перехід відбувається так різко, що точка плавлення речовини вважається однією з її найважливіших фізичних характеристик.
А ось у скла такої точки немає. При підвищенні температури воно поступово розм'якшується. І навпаки, при охолодженні повільно твердне, перетворюючись в аморфну тендітну масу. Це властивість настільки своєрідно, що іноді навіть говорять про особливе, склоподібного стані речовини.
Чому ж так відбувається? При досить високій температурі скло поводиться як звичайна, хоча і дуже в'язка рідина. Але якщо в'язкість рідкого скла всього лише (!) В 10 '(тобто в десять тисяч) разів більше в'язкості води, ті при зниженні температури вона катастрофічно - в сотні мільярдів разів - збільшується. В результаті цього скло просто не встигає закристалізуватися.
Але ми говорили, що процес затвердіння скла відбувається поступово, а не відразу. А що ж робиться при температурі не дуже низькою, але і не дуже високою? В цьому випадку скло ще не крихке, але вже і не рідке. Воно густе, в'язке, і пластичне - на зразок патоки. Саме в такому - робочому - стані з нього і можна виготовляти різноманітні хімічні прилади.
Ми нагріли скляну трубку до робочої температури. А що далі? Що можна з цієї трубки зробити?
Спробуємо спочатку її розтягнути. Втім, навіть ця найпростіша операція вже вимагає певного навику: по-перше, нагріваючи трубку, її треба безперервно обертати; по-друге, коли скло розм'якшилося, його треба винести з полум'я пальника, і все ще безперервно обертаючи, не поспішаючи розтягнути в різні боки. Ось так:
Цим простим прийомом - відтягуванням - склодуви доводиться користуватися дуже часто. А що вийде, якщо скляну трубку нагрівати далі, не виймаючи з полум'я стеклодувной пальника?
В цьому випадку розплавлений ділянку скляної трубки буде сам по собі скорочуватиметься, а стінки трубки потовщуватись, до тих пір, поки не будуть прилягати разом:
Цей прийом називається осаджуванням.
Тепер спробуємо перейти до більш складної операції. Спочатку, користуючись уже знайомим нам прийомом - відтягуванням, - зробимо заготовку. У цій заготовки один відтягнутий кінчик запаяний, а інший - відкритий. Осаджуючи скло в тому місці, де відтяжка переходить в широку трубку, її можна відокремити - отпаять:
Тепер поддуем в іншу, відкриту відтягнення нашої заготовки:
Але що це. Ай яй яй! Так різко дути не можна. Працювати зі склом треба спокійно. Тільки так, піддуваючи дуже-дуже обережно, у скляній заготовки можна зробити круглий дно:
Ну, а чому ж все-таки склодув називається склодувом? Поки що ми піддували тільки один раз - коли робили кругле дно.
Склодуви доводиться піддувати практично при виконанні будь-якої вже знайомої нам операції - і відтягування, і осаджування, і виготовлення дна. Але іноді йому доводиться і видувати.
Візьмемо заготовку, яку вже робили раніше, і почнемо нагрівати її, безперервно обертаючи, трохи вище того місця, яке ми нагрівали в попередній раз. При цьому стінки заготовки будуть осідати; щоб вони не осіли зовсім і не злиплися між собою, будемо час від часу вирівнювати їх поддуваніе:
Тепер, коли стінки стали вже досить товстими, виймемо нашу заготовку з полум'я і, продовжуючи обертати (щоб розплавлений ділянку трубки не осів вниз), спокійно і не поспішаючи будемо дути в незапаянное отвір:
Ця операція так і називається: видування кульки:
А тепер уявіть собі, що хіміку потрібен якийсь скляний прилад. Він, як міг, намалював ескіз. і приніс його майстру. Ось він, цей малюнок:
Прилад, який намалював хімік, складається з двох частин: круглої колби з широким циліндричним горлом, і припаяного до нього відведення.
З чого ж почати? Насамперед слід підібрати потрібне скло: шматок широкої трубки (її ширина повинна дорівнювати ширині горла) і шматок вузької трубки для виготовлення відведення.
Як ми вже знаємо, без підготовчих операцій з трубки можна зробити кульку - колбу. Тому спочатку зробимо заготовку, відтягнувши кінці широкої трубки і потім - точь-в-точь як ми це робили раніше - видув кульку. Ну, а що далі? Адже в стінці горла нам якимось чином треба зробити отвір.
Згадаймо, що вийшло, коли ми піддували сильно і різко. Адже у нас наскрізь продули дірка!
Так і зробимо. Сильно нагріємо стінку заготовки в одному місці і різко Дунем:
Отже, у нас є отвір, до якого потрібно припаяти відведення. Для того, щоб виконати цю операцію, сильно нагріємо краю продути отвори і одночасно - один з кінців відведення:
Потім винесемо їх з полум'я пальника, обережно з'єднаємо, трішки поддуем, витягнемо - і спай готовий!
Тепер можна зайнятися виготовленням горла. Для цього на місці горла зробимо кругле дно і продуем його:
Гострі краї отвору оплавилася і підрівняти спеціальним інструментом - розгорткою. Ось, подивіться, що вийшло:
Коли горло охолоне, заткнемо його пробкою, через яку пропущена трубка для дуття, відпаяні не потрібну тепер відтягнення, вирівняємо поддуваніе кругле дно колби, відріжемо і оплавилася кінець відвідної трубки - і замовлення хіміка виконаний.
Як бачите, щоб виготовити досить простий прилад, довелося в певній послідовності виконати неабияка кількість операцій. І хоча самі по собі вони в достатній мірі прості, виконати їх швидко, точно і вправно - не така вже й легке завдання.
Справа в тому, що скло - дуже примхливий матеріал. Перегреешь його трохи вище робочої температури, і воно «втече» з рук - сомнется, сліпнется, спаяні не там де треба. Зазіваєшся і переохолодитися його, і ось уже пролунав легкий, але зловісний дзвін - виріб лопнуло і виправити його вже неможливо.
Мистецтво склодува якраз і полягає в тому, щоб відчувати температуру скла, тримати його весь час в робочому стані. Для цього одну частину виробу треба час від часу нагрівати, іншу охолоджувати; доводиться також безперервно змінювати форму, розміри і температуру полум'я пальника. І все це треба робити «на одному диханні», не затримуючись ні на частку секунди!
І коли спостерігаєш за тим, як працює досвідчений майстер-склодув, то мимоволі спадає на думку порівняння з органістом, виконуючим багатоголосну фугу.