khimie.ru

Специальное стекло. Стекло, из которого изготавливают оконные стекла, называют обычным. По химическому составу — это гексасиликат натрия-кальция Na₂CaSi₆O₁₄ или Na₂O∙CaO∙6SiO₂. И современные наука, техника и даже быт не могут удовлетвориться только тем, поскольку оно имеет множество недостатков. Такое стекло легко бьется, а от незначительного перепада температуры трескается.

Чтобы стекло было термо- и химически стойким, хорошо обрабатывалось, в него вводят оксиды калия, магния, бария, алюминия, бора. Благодаря этому производят лабораторное стекло, электроламповый, сиенские. Сейчас все больше производят кварцевого стекла, которое является почти чистым диоксидом кремния SiO₂. Для этого плавят кварц (обычно горный хрусталь). По сравнению с обычным, кварцевое стекло имеет в 15 раз меньший коэффициент термического расширения. Благодаря этому кварцевые изделия переносят резкие термоудары: можно, например, нагревать кварцевую пробирку докрасна, а затем опустить ее в холодную воду. Даже после такой «экзекуции» на стекле не будет никакой трещины. Кварц свободно пропускает ультрафиолетовые лучи, а потому может пригодиться для их генерации (в частности, известные ртутно-кварцевые лампы — «горное солнце»). Если окрасить кварцевое стекло солями никеля, оно становится черным и полностью задерживает видимые лучи, но пропускает ультрафиолетовые.

Без высококачественных оптических стекол невозможно было бы и думать о современные телескопы, микроскопы, перископы и даже обычные очки. Оптическое стекло должно быть очень прозрачным и сильно преломлять световые лучи. Такое стекло можно сварить, заменив, например, часть SiO₂ диоксидом германия GeO₂. Ценных оптических свойств придает стеклу и оксид лантана Ln₂O₃. Без лантановой оптики невозможно обойтись в цветной фотографии. Лантановое стекло помогло уменьшить размеры объектива при одинаковой светосиле. Это значительно улучшило качество цветных изображений.

Стекло, содержащее одновременно празеодим («диким»), хорошо впитывает ультрафиолетовые лучи и притом почти бесцветное. Из такого стекла делают защитные очки.

В ядерной энергетике широко используется цериевое стекло — оно не тускнеет от радиации, а также кадмиево стекло, которое вбирает тепловые нейтроны. Стекло, содержащее 15 % диоксина плутония PuO₂, — перспективное ядерное топливо для реакторов.

Стекла с активирующими добавками — ионами лантаноидов является рабочим телом для некоторых лазеров.