Szkło towarzyszy nam od dawna. Początkowo tworzone było jako ozdoba, jednak wraz z rozwojem zaczęto zmieniać jego zastosowanie. Dziś nie wyobrażamy sobie bez niego świata. Codziennie wyglądamy przez okno, które przepuszcza światło, jemy ze szklanych naczyń i prowadzimy pojazdy dzięki dobrej przejrzystości. Wykorzystujemy go również w przemyśle, sztuce, do tworzenia witraży i różnego rodzaju wyrobów. Słowem – korzystamy z niego bezustannie i chociaż często wyrażamy się o nim jak o krysztale, to z minerałami ma niewiele wspólnego. Głównie pomyłki tych, którzy dopatrują się w nim tworów natury zamiast rąk ludzkich.

Szkło czy minerał?

W celu ustalenia, jak odróżnić szkło od minerałów, należy zwrócić uwagę na jego budowę i właściwości fizyczne. Szkło jest materiałem niekrystalicznym, posiada budowę amorficzną (bezpostaciową), dzięki czemu jest łatwe w obróbce. Brak regularnej sieci krystalicznej, kierunków łupliwości, a także brak ściśle określonej temperatury topnienia [1], odróżnia je znacząco od minerałów. Pod wpływem uderzenia szkło wykazuje charakterystyczny przełam muszlowy i nierzadko rozpada się na liczne, bardzo ostre odłamki. Często bywa, że w jego wnętrzu lub na powierzchni obecne są pęcherzyki powietrza.

Szkło topi się stopniowo, przechodząc w plastyczną masę. Nie przewodzi prądu i choć zwyczajne szkło jest kruche, jego hartowanie (flotacja z cyną) zwiększa jego wytrzymałość i odporność. Minerały natomiast są pierwiastkami lub związkami pierwiastków o określonej budowie krystalicznej, powstałymi w naturalny sposób w przyrodzie, bez udziału człowieka. Nie przeszkadza to jednak, by minerały wykorzystywać przy produkcji szkła między innymi jako barwnik. Tę funkcję pełnią również przy tworzeniu wielu innych wyrobów codziennego użytku, artystycznych, czy wyrobów tradycyjnych, np. w Chinach.

Szkło bardzo często bywa mylone z minerałami. Ze względu na atrakcyjną barwę oraz jego wszechobecność, osoby nieposiadające elementarnej wiedzy o minerałach zwykle niepoprawnie postrzegają je jako twór natury. A przecież jako odpad, szkło jest obecne dosłownie wszędzie. Jego fragmenty bywają znajdywane na plażach, na polach, drogach, lasach. Nie tylko w formie ostrych odłamków, ale również obłych fragmentów, na które przez dłuższy czas miały wpływ procesy erozyjne. Pierwsze huty szklane na ziemiach polskich pojawiły się już we wczesnym średniowieczu [2], nic więc dziwnego, że po latach zintensyfikowanej produkcji, odpady szklane są znajdywane wszędzie. Tym bardziej, że ich rozkład w procesach naturalnych może trwać nawet dwa tysiące lat.

O ile mylenie szkła z minerałami może być zmorą internetowych grup identyfikacji minerałów, o tyle zupełnie inną kategorią jest świadome sprzedawanie szkła jako minerałów. Takie oszustwo bywa nagminne wśród ofert pojawiających się w internecie, w szczególności na dużych azjatyckich portalach sprzedażowych. Oczywiście taki proceder nie pojawia się tylko online; w różnych zakątkach świata nieświadomym turystom sprzedaje się drogie kamienie, które w rzeczywistości są przypominającym minerał szkłem. Pod pretekstem złapania okazji, oszukani turyści wracają nie tylko z kawałkiem szkła zamiast np. z akwamarynem, ale przede wszystkim ze znacznie szczuplejszym portfelem.

Produkcja szkła

Głównymi składnikami szkła jest piasek kwarcowy (krzemionka), soda (węglan sodu) będąca topnikiem i wapień będący stabilizatorem. W produkcji używane są jednak różne inne minerały, między innymi dolomit, a także pierwiastki takie jak ołów (produkcja szkła kryształowego). Do barwienia szkła używa się różnych metod. Jednymi są farby, innymi zaś różnego rodzaju substancje naturalne, jak żelazo, chrom, mangan, kobalt czy kadm, a nawet… uran, dzięki któremu szkło świeci w świetle UV. Obecnie np. kadmu używa się bardzo mało, głównie ze względu na jego wysoką szkodliwość, szczególnie w kontakcie z pożywieniem. Szkła uranowe natomiast, jak również dekoracyjne szkła historyczne, stanowią łakomy kąsek dla wielu kolekcjonerów.

Przykłady szkła uranowego w świetle UV oraz w świetle dziennym. Kolekcja i fotografia: Dariusz Jończy.

Rodzaje szkła

Szkło w zależności od sposobu zastosowania dzielimy na różne rodzaje. W przypadku szkła użytkowego możemy wyróżnić szkło:

• Sodowo-wapniowe (ok. 90% produkcji szkła),
• Borokrzemowe – odporne na wysokie temperatury,
• Hartowane – zwiększona wytrzymałość i odporność,
• Kryształowe – szkło zawierające tlenek ołowiu, nadający wysoką przejrzystość i współczynnik załamania światła,
• Krystalina – nowoczesne szkło pozbawione tlenku ołowiu (zastąpione tlenkami cynku, potasu),
• Ręcznie wytwarzane szkło artystyczne.

Natura też potrafi. Obsydian i fulguryt

Warto w tym miejscu wspomnieć o naturalnym szkliwie wulkanicznym – obsydianie. Jest to kwaśna skała wylewna powstająca w wyniku szybkiego stygnięcia lawy. Dzięki badaniom archeologów wiemy, że obsydian używany był już w epoce kamienia, służąc głównie do produkcji broni, narzędzi (z uwagi na ostre krawędzie). W późniejszym czasie wykorzystywano go również do tworzenia dekoracji i biżuterii.

Naturalnym szkliwem jest również fulguryt – rurkowata, rozgałęziona bądź bulwiasta forma powstała w wyniku uderzenia pioruna w podłoże bogate w piasek kwarcowy. Jego nazwa pochodzi od łacińskiego fulguritus, oznaczającego: „ugodzony piorunem”, co trafnie oddaje istotę tej struktury, stanowiącej trwały geologiczny zapis silnego impulsu elektrycznego.

Historia szkła

Choć nie wiadomo, kiedy dokładnie powstało pierwsze szkło, za kolebkę świadomego wytwarzania uznaje się Mezopotamię [3]. W rzeczywistości jednak, ponieważ do produkcji szkła używa się piasku kwarcowego oraz wysokiej temperatury, prawdopodobnie wrzucając piasek w ogień, człowiek odkrył szkło. Pierwotnie wytwarzano z niego koraliki i elementy dekoracyjne. Co ciekawe, znajdowane były one w różnych szerokościach geograficznych, od wspomnianej Mezopotamii, Egiptu i Syrii, aż po Indie.

Czyste i przejrzyste szkło udało się uzyskać Rzymianom, którzy używali go do celów domowych, przemysłowych, ceremonialnych, a także pogrzebowych. Produkcja szkła była jednak droga i czasochłonna, dopiero pod koniec XIX wieku rozwój techniki pozwolił na tańszą obróbkę szkła, dzięki czemu przestało być ono wyrobem luksusowym i trafiło masowo do naszych domów.

Dzisiaj szkło jest z nami wszędzie. W szkołach, sklepach, samochodach, halach produkcyjnych i gablotach z minerałami 🙂 Nowe technologie pozwalają tworzyć ogromne formy wykorzystywane przy budowie wieżowców, o których kiedyś mogliśmy tylko marzyć i które wydawały się futurystycznym wymysłem pisarzy z gatunku literatury fantastycznej. Co przyniesie jutro? Nie wiadomo, być może znajdziemy dla szkła nowe zastosowanie. Artyści zachwycają nas swoimi dziełami sztuki od starożytności, przez XIX wiek, okres grubego i ciężkiego, lecz kolorowego szkła w szarości PRL-u, aż do dziś. Jedno jest pewne, bez okien w naszych domach, które utrzymują ciepło i pozwalają cieszyć się światłem dałoby się żyć, ale zdecydowanie lepiej jest nam z nimi.

Tomasz Zyguła i Piotr Zając
realgarblog.com

Literatura:

• [1] Co to jest szkło? w: Zintergrowana Platforma Edukacyjna zpe.gov.pl
• [2] Wyrobisz A. 1968: Szkło w Polsce od XIV do XVII wieku. Wrocław: Zakład Narodowy im. Ossolińskich – Wydawnictwo PAN.
• [3] „Archeolog: najstarsze wyroby szklane odkryte w Polsce pochodzą z Egiptu i Mezopotamii” w: naukawpolsce.pl

Wszystkie fotografie szkła uranowego pochodzą z kolekcji Dariusza Jończy. Zostały wykorzystane za zgodą właściciela/autora.