42* Глава 25

ЭЛЕМЕНТАРНЫЕ СВЕДЕНИЯ ПО ОБРАЩЕНИЮ) СО СТЕКЛОМ

Предварительные замечания. В лабораторной прак­тике очень часто приходится проводить простейшие стекло­дувные операции: резать стеклянные трубки и палки, оп-лавлягь и спаивать их, вытягивать капилляры и т. д.

B:5B

Простейшими инструментами при работе со стеклом являются: нож для резки стекла, паяльная горелка, мех

Рис. 512. Ножи для резки Рис. 513. Паяльная горелка,

стекла.

(если нет общей линии сжатого воздуха) и насадки для горелок Теклю и Бунзена.

Нож для резки стекла (рис. 512) имеет лопатообразную форму; он сделан из твердой стали. Так как с течением времени нож тупится, его следует иногда точить*.

* При отсутствии специального ножа можно пользоваться на­пильником.

658

паяльная горелка (,рис 513) отличаете/ от обычной тем, что в ней имеется отдельный подвод воз­духа и, кроме того, ее можно поворачивать во все сто­роны.

Регулируя подачу газа и воздуха, можно получить пламя различной длины и температуры. Уменьшая по­ступление газа и увеличивая поступление воздуха, мож­но получить очень тонкий язычок пламени. При зажига­нии паяльной горелки прежде всего открывают газовый

Рис. 514. Мех стеклодувный, ножной. '

кран, зажигают газ и уже только после этого включают воздух.

Стеклодувные мехи бывают нескольких ти­пов. Вместо ножных мехов (рис. 514) в настоящее время широко применяют электрические воздухо­дувки. В качестве воздуходувки можно использовать обычный вакуум-насос. На выхлопную трубку последнего надевают резиновый шланг, соединенный с уравнитель­ной склянкой. Для очистки воздуха от масла, захватывае­мого из вакуум-насоса, перед уравнительной склянкой сле­дует поставить фильтр, лучше из стеклянного волокна или волокнистого асбеста, который нужно менять по мере загрязнения его маслом.

Очень часто струю воздуха получают из баллонов со сжатым воздухом, что представляет большое удобство.

Резка трубок и палок. Чтобы отрезать кусок трубки или палки определенной длины, на ней делают отметку в со­ответствующем месте. Затем, взяв трубку в левую руку, зажимают ее между указательным и большим пальцем и ножом для резки стекла делают надрез, предварительно

659

смочив место надреза водой*. После этого, держа трубку обеими руками так, чтобы надрез приходился между ними, слегка сгибают трубку со стороны, противополож­ной надрезу, и одновременно слегка растягивают. На месте надреза трубка или палка обламывается довольно ровно.

После того как трубка или палка отрезаны, концы их следует оплавить, чтобы сгладить острые края. Для оплав­ления концов трубку или палку вращают в несветящемся пламени паяльной горелки.

Таким путем удается разрезать трубки диаметром до 10—12 мм, но резать более толстые трубки или отрезать небольшие куски трудно; в этих случаях к царапине, нанесенной на трубке ножом для резки стекла, прижимают разогретый докрасна конец стеклянной палочки (диаметр 2—3 мм). Если трещина не образуется тотчас же, нака­ленную палочку отнимают и дуют на место надреза. Об­разование трещины объясняется быстрым охлаждением.

Для разрезания трубок большого диаметра делают ца­рапину по окружности вокруг трубки, затем накаленной докрасна железной проволокой, согнутой в виде неболь­шой полуокружности, обводят трубку вдоль по царапине. При этом почти всегда образуется глубокая трещина в месте царапины, и трубку уже легко сломать.

Если для резки стекла пользуются напильником, то никогда не нужно пилить трубку, как это часто делают не­опытные работники, достаточно сделать только царапину и затем ломать трубку, как указано выше. В противном случае обычно получаются ломаные края.

Для нанесения царапины на трубках или палках диа­метром около 10 мм вместо ножей (см. рис. 512) рекомен­дуется применять также специальное устройство (рис. 515), имеющее на одном плече круглый нож.

Оттягивание трубок. Если требуется оттянуть трубку или же вытянуть ее в капилляр, то трубку вносят в пламя паяльной горелки и при постоянном вращении нагревают до тех пор, пока она не размягчится. Если нужно получить капилляр, то нагретую до размягчения трубку вынимают

* Вместо воды надрез на стекле лучше смочить водным раство­ром какого-либо поверхностно-активного вещества, например мыла или синтетического моющего вещества. При этом стекло более легко обламывается и получаются гладкие края излома. Так мож­но поступать и пр и нарезании листового стекла.

из пламени и быстро растягивают обеими руками. Таким путем можно при известном опыте получать капилляры нужного диаметра.

Когда оттягивают конец трубки, то к этому концу сна­чала припаивают какую-либо другую трубку и нагревают ту часть, которую нужно оттянуть. Припаянная трубка служит только для того, чтобы можно было держаться за нее. Ненужный конец трубки осторожно отламывают опи­санным выше способом.

Рис 515. Приспособле- Рис. 516. Насадки на гаэову»

нив для резки. горелку.

Запаивание трубок. Оттягивают конец трубки, отла­мывают полученный капилляр ближе к тому концу, ко­торый должен быть заплавлен, и, вновь нагревая капил­ляр, запаивают трубку. Чтобы избежать утолщения и загруглить конец, в трубку следует осторожно вдувать воздух. Воздух вдувают, вынув трубку из пламени.

Сгибание трубок. Трубку не слишком сильно размяг­чают на пламени горелки и при сгибании несколько боль­ше нагревают выпуклую сторону. Сгибаемые трубки лучше всего нагревать на обычной лабораторной горелке, на которую надевают так называемый «ласточкин хвост» или же другую насядку, образующую широкое пламя (рис. 516).

Трубку, вращая вокруг оси, нагревают по всей шири­не пламени и при достижении известного размягчения загибают сверху (рис. 517). Если сгибать сильно размяг­ченную трубку, то в месте сгиба образуется складка, ко-

660

661

торая может послужить причиной поломки трубки. Склад­ка образуется и в том случае, когда одну сторону трубки нагревали зпачнтельно сильнее другой. В особенности часто такие неудачные сгибы получаются на тонко­стенных трубках. Чтобы избежать неровностей, нужно перед нагреванием заткнуть один конец трубки (напри­мер, асбестом) и при сгибании вдувать не слишком силь­но воздух в трубку

Особое внимание нужно обращать на охлаждение готовых изделии. Класть горячую трубку или другой

предмет на холодную поверх­ность, в особенности на стекла нельзя. Горячий предмет нуж­но прежде всего запоптить в светящемся пламени горелки и положить на асбестовый лист. Нужно также защищать горя­чий предмет от сквозного вет-

Рис. 517. Сгибание стек- Р^а' ^{ТаК КаК П}Р^И бьктр°М ОХ-

лянных трубок: лаждении в стекле создаются

а-правильно согнутая; неравномерные напряжения,

б. е-неправильно согнутые. прИВОДЯЩИе К образованию

трещин.

Шлифовка стекла. Когда пластинку из стекла нужно сделать матовой, на одну сторону ее приклеивают дере­вянный брусок, который будет служить рукояткой; затем, взявшись возможно ниже за этот брусочек, осто­рожно водят стеклом по наждачному камню.

Хорошие результаты получают также, когда на одно стекло наносят кашицу из наждака и воды и по этому стек­лу трут (вращательное движение) другим стеклом с бру­сочком. Оба стекла получаются матовыми.

Для более легкой матировки вместо наждака приме­няют полировочный крокус.

На матовой стеклянной пластинке можно отполировать шлифованный металл, не применяя даже наждака.

Шлифовать стекло при помощи абразивов (карбид бора № 22, электрокорунд М7-М10 и наждак № 000) можно также, применяя ультразвук. При этом образуется очень чистая поверхность.

Сверление стекла. Отверстия на стекле можно про­сверлить остро заточенным напильником или сверлом, закаленным очень твердо. Перед сверлением напильник

или сверло смачивают раствором камфоры в скипидаре или же одним скипидаром.

Предложен также еще очень простой способ сверления круглых отверстий в стекле при помощи ручной дрели. В качестве сверла применяют тонкостенную медную труб­ку с затупленным концом, которую зажимают в патрон ручной дрели. Медную трубку берут такого диаметра, какой должно иметь отверстие.

Стекло, в котором нужно просверлить отверстие, укла­дывают на ровную поверхность, на стекло кладут шаблон, представляющий собой кусок фанеры с отверстиями нуж­ного диаметра. Этот шаблон прочно скрепляют со стеклом в нескольких местах так, чтобы во время сверления не происходило смещение шаблона. В отверстие шаблона на­сыпают карборундовую пыль, добавляют столько воды, чтобы образовалась густая кашица, и, установив дрель с медной трубкой, начинают сверление. В процессе свер­ления подсыпают карборундовую пыль и при необходи­мости добавляют воду.

Кроме того, при сверлении напильником или твердо закаленным сверлом для облегчения работы применяют специальные смазки. Сверло смазывают такой смазкой или же ее помещают на то место, где нужно сверлить. Ниже приводятся прописи для изготовления некоторых из таких смазок.

Смазка 1. Смешивают:

Скипидара 120 г

Щавелевокислого натрия ... 60 г Сока размятого чеснока .... 5 капель

и настаивают в течение 8 дней, иногда встряхивая. Смазка 2. Смешивают (в частях):

Камфоры 10

Бензина 100

Оливкового масла .... 30

Смазка 3. Смешивают (в частях) и настаивают, иногда перемешивая:

Скипидара 100

Камфоры 25

Травление стекла. Для трарления стекла обычно при­меняют концентрированный водный раствор фторисюво-

663

662

дородной кислоты, который хранят только в резиновом, парафиновом или полиэтиленовом сосуде.

Подогретое стекло вначале покрывают слоем защитной массы, которую лучше всего готовить по рецепту Фрика (в частях):

Белого воска 4

Мастики 2

Асфальта 1

Скипидара 1

Массу в течение получаса держат в расплавленном состоянии, причем все загрязнения оседают на дно. Рас­плавленную массу (верхний слой) выливают в воду, и, когда масса застынет, ей придают форму круглого комка, обвернув его шелковой тряпочкой. Чтобы получить за­щитный слой на стекле, этим комком проводят по разо­гретому стеклу. Масса проходит через шелк на стекло. Для защиты стекла достаточно очень тонкого слоя массы. В этом слое делают нужную надпись или рисунок и на это место гусиным пером или щеточкой наносят раствор фтористоводородной кислоты. Через несколько минут стекло обмывают в проточной воде и защитный слой уда­ляют при нагревании.

Для того чтобы протравленное место было заметнее, в него втирают черную масляную или другую краску.

Травление можно проводить также и газообразным фтористым водородом, который образуется при действии концентрированной H₂S0₄ на плавиковый шпат или дру­гую соль фтористоводородной кислоты.

В этом случае в качестве посуды берут свинцовую ванночку.

При травлении раствором фтористоводородной кисло­ты протравленное место остается прозрачным, при упо­треблении же газообразного HF делается матовым. Трав­ление с помошью HF нужно всегда проводить в вытяжном шкс.фц.

Кроме описанной выше замазки, можно применять массу, получающуюся при сплавлении воска, парафина и пицеина.

Притирка пробок и кранов. Иногда бывает нужно притереть кран, или пробку, или шлифы аппарата. Не­обходимость в этом возникает, когда краны,, пришлифо­ванные пробки или шлифы начинают «пропускать», т. е. между пробкой и стенкой или пришлифованными поверх-

ностями появляются зазоры, через которые проходят жидкости или газы. При притирке пробки или крана обе притирающиеся части очищают от возможных загрязне­ний, смачивают водой и покрывают очень тонким нажда­ком; ни в коем случае нельзя употреблять грубый наждак, так как он может сделать на стекле глубокие царапины, избавиться от которых невозможно.

Пробку с нанесенным слоем тонкого наждака встав­ляют в горло склянки или колбы, которые держат в ле­вой руке, а правой быстро вращают пробку то в одну, то в другую сторону, совершая при этом спиралеобраз­ные движения, как бы ввинчивая пробку, вынимая и снова вставляя ее. Только когда притирка заканчивается, можно просто поворачивать пробку, однако не надав­ливать на нее. Приостанавливая притирку, нельзя остав­лять пробку в горле.

Вместо воды можно применять керосин или скипидар. Вместо же наждака при тонких работах применяют кро­кус, окись цинка или тонко размолотую окись алюминия.

Ручная притирка— операция очень утомительная, так как притирать приходится очень долго, совершая не один десяток или даже не одну сотню движений. Поэтому в стеклодувных мастерских применяют станок, облегчаю­щий притирку.

Хорошо притертый шлиф почти прозрачен. Пробка, вставленная в горло колбы, при хорошем шлифе даже без смазки прекрасно держится.

РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА

Об обработке стекла ультразвуком си. Сборник научных работ Белорусского политехи, ин-та, вып. 55, Минск, 1956, стр. 12.

О стеклодувном деле см. Веселовский С. Ф., Стекло­дувное дело, Изд. АН СССР, 1952.

Голь М. М., Руководство по основам стеклодувного дела, Изд. «Химия», 1967.

Об электростеклорезе для трубок и цилиндрических сосудов см. Ч е р н я к И. А., Химия в школе, № 4, 67 (1962); РЖХим, 1962, реф. 24А48.

664

Сургуч. Для приготовления берут (в чао их):

• Глава 26 НЕКОТОРЫЕ ПОЛЕЗНЫЕ РЕЦЕПТЫ