Жидкое стекло в быту: Вы попали на несуществующую страницу

Жидкое стекло – применение в разных отраслях + Видео

Под жидким стеклом понимают щелочной водный раствор силиката натрия либо калия. Часто его называют силикатным клеем. Уникальные свойства этого соединения обусловили его широкое применение в разных сферах промышленности и в быту.

Как производится силикатный клей?

Жидкое стекло впервые было изготовлено минерологом и химиком из Германии фон Фуксом в 1818 году. Сейчас данный материал производят по разным технологиям. Самыми распространенными являются следующие:

• Помещение в щелочные растворы диатомитов, трепелов, опок и других видов кремнистого сырья, где оно растворяется при сравнительно малых температурах и обычном давлении.
• Обработка гидроксидом натрия (в концентрированном виде) соединений, которые содержат кремний. Такая операция выполняется в специальном автоклаве.
• Сплавление соды и кварцевого песка для строительных работ.

Силикатный клей

Силикатный клей продается либо в виде сухого порошкообразного вещества, которое необходимо разбавлять в определенных пропорциях водой (особенности этого процесса содержит инструкция к жидкому стеклу), либо как раствор, готовый к использованию. Для применения в быту разумнее брать уже подготовленный состав. А вот строительные и промышленные предприятия нередко заказывают описываемый материал в сухом виде.

Основным показателем химсостава клея считается его силикатный модуль. Эта величина указывает на выход в раствор кремнезема. Также она описывает соотношение окисла кремния к оксидам калия либо натрия, которые содержатся в силикатном клее. При этом стоит знать, что качество стекла по показателю модуля не определяется.

Ключевые характеристики жидкого стекла – вискозность и плотность

Растворы рассматриваемого жидкого соединения включают в себя и разнообразные высокомерные формы, и простейшие ортосиликаты мономерного типа. Величина полимеризации жидкого стекла имеет непостоянное значение. Она изменяется при колебаниях соотношения щелочи и кремнекислоты, а также зависит от концентрации, которой характеризуется силикатное вещество.

Жидкое стекло

Важнейшим показателем качества силикатного клея является вискозность. Она становится меньше при увеличении температуры, при которой происходит изготовление материала, и повышается при увеличении концентрации силикатного раствора. Также вискозность становится выше при внесении в стекло хорошо растворимых солей. Узнать точное значение данной величины можно при помощи специальных приборов – вискозиметров.

Они имеют разную конструкцию, но используют при работе одну методику – замер скорости, с которой в жидком соединении происходит падение шарика, сделанного из стали. Для измерения плотности силикатного клея применяют обычный аэрометр. Он способен максимально достоверно указать реальную плотность соединения даже тогда, когда анализу подвергается малая порция раствора. Данная величина изменяется при колебаниях (в том числе и при незначительных) соотношения щелочной и кремнекислотной составляющей стекла.

Другие свойства силикатного клея

Активное применение жидкого стекла в строительстве и других отраслях обуславливается, как было сказано, особыми характеристиками этого материала. Его высокие вяжущие свойства зависят от точки варки (иначе говоря – температуры разжижения), которая варьируется в пределах 760–870 °С. Силикатный клей характеризуется значением рН на уровне 11–13 единиц. При этом его часто называют нейтральным, что неверно.

Применение в строительстве

Изменить показатель рН раствора на значительную величину невозможно. Если добавить к нему от 10 до 100 частей воды, рН изменится максимум на одну единицу, и станет равным 10–12. Отвердевает описываемый клей при разных температурах – от -2 до +10°. При разбавлении он возвращается в начальное состояние, не теряя при этом свои свойства. Правда, хранить клей при отрицательных температурах нежелательно из-за риска появления кристаллов на его поверхности. После разогрева устранить их не получится.

Сушка стекла осуществляется при повышенных и при естественных температурах. Производители для ускорения процесса обычно высушивают готовую продукцию при температуре около 375 °С. Силикатный клей растворяется в воде без остатка. Если в его раствор добавить солевые соединения, кетоны, алкогольсодержащие вещества, аммониак либо альдегиды, отмечается так называемый «высаливающий эффект». С органическими соединениями описываемое стекло несовместимо, за исключением мочевины, спирта и сахара.

Применение «чудо-клея» в современном строительстве

Главными потребителями описываемого материала считаются предприятия строительной сферы. Широко распространено применение жидкого стекла в бетоне. Силикатный клей характеризуется относительно небольшой стоимостью. И при этом он существенно улучшает эксплуатационные свойства бетонного раствора, гарантируя последнему отличную гидроизоляцию. Кроме того, жидкое стекло имеет высокие антибактериальные возможности.

За счет этого на бетоне, в который оно добавляется, никогда не появляется плесень, и не заводится грибок. Все бассейны в наши дни, а также конструкции, работающие при постоянно высокой влажности, бетонируются составами, содержащими рассматриваемый нами «чудо-клей». Стоит принимать во внимание то, что застывание жидкого стекла происходит достаточно быстро. И в некоторых случаях смешивать его с бетоном перед началом работ нельзя. Строители нашли выход из такой ситуации.

Они используют «хитрый» способ, предполагающий обработку уже возведенной конструкции из бетона раствором воды и жидкого стекла (составляющие этой смеси берутся в равных количествах). Силикатные растворы хорошо подходят для борьбы с просадкой грунта под возведенными зданиями и сооружениями. В данном случае рекомендуется использовать именно жидкое стекло, применение которого не требует выполнения каких-либо масштабных работ.

Обработка поверхности жидким стеклом

Силикатный клей при борьбе с просадками закачивается в грунт под постройку по одной из двух схем:

• Одномоментный способ – формируется смесь из специального отвердителя и жидкого стекла, которая и подается под здание.
• Последовательная методика – первым закачивают стекло, затем – состав для отвердения.

Распространена пропитка штукатурки и древесины жидкими силикатными растворами (об этом мы расскажем ниже). Силикатный клей также добавляют в цинксиликатную краску, которая обеспечивает защиту металлических изделий от коррозионных проявлений на протяжении 25–30 лет! Входит жидкое стекло и в состав современных древесно-стружечных плит. Их пропитка «чудо-клеем» делает любые изделия из дерева прочными и очень устойчивыми к сжатию.

Об областях использования жидкого стекла

Пропитка оштукатуренных и бетонных поверхностей силикатным раствором гарантирует получение превосходного антисептического эффекта. Покрытия становятся устойчивыми к влиянию агрессивных внешних факторов, дымовых газов, высокой влажности и улучшают другие свои эксплуатационные характеристики. Они обретают:

• прочность на истирание;
• высокий показатель твердости;
• способность «запирать» различные неровности и поры, образующиеся в покрытиях (такие поры разрушают слой бетона или штукатурки).

Пропитка дерева (строительных изделий из древесины), бетона и оштукатуренных поверхностей бывает разной. Чаще всего используется способ, при котором пропиточный состав наносится на укрепляемое покрытие краскопультом либо обычной малярной кисточкой несколько раз. Такая методика называется глубокой обработкой поверхностей. Есть и более «щадящий» способ защиты штукатурки, бетона и дерева. Он предполагает обработку покрытия всего один раз.

Жидкое стекло, кроме всего прочего, используется при производстве:

• гидро- и огнеупорных красящих составов для изделий из дерева;
• замазок для труб из чугуна, эксплуатируемых в водопроводных сетях;
• кислотоупорных цементных смесей;
• плиточного клея;
• растворов для очистки машинных масел;
• электродов для сварочных работ;
• клеящих составов для соединения изделий из целлюлозы.

А в быту силикатные растворы издавна применяются садоводами для обработки стволов деревьев. Сейчас на смену жидкому стеклу приходят более современные составы для ухода за растениями. При этом многие садоводы-любители отдают предпочтение именно недорогому и проверенному временем силикатному клею.

Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

инструкция по применению в строительстве, свойства и состав, сколько сохнет?

Жидкое стекло, применение которого растет как в промышленной сфере, так и в быту, – это один из немногих материалов, сохранивших свой оригинальный состав до наших дней. Это популярное сырье нашло свое применение в разных сферах жизнедеятельности человека, ведь имеет массу достоинств и полезных свойств.

Классификация материала в зависимости от компонентов

Впервые жидкое стекло было создано и использовано немецким минерологом. В далеком 1818 году Ян Непомук фон Фукс впервые составил формулу раствора, в состав которого вошли кремниевая кислота и щелочь. Со времени своего создания жидкое стекло практически не изменилось. Однако в наши дни популярный материал производится немного другими методами с использованием высокотехнологичных агрегатов. Они позволяют уменьшить контакт человека с химикатами и производить материал в очень больших количествах.

Натриевый состав жидкого стекла

Жидкое стекло получают путем автоклавирования сырья, содержащего большое количество кремния с концентрированным раствором гидроксида натрия. Есть еще один способ, позволяющий получить материал. Он заключается в сплавлении кварцевого песка и соды. В определенных случаях применяется метод растворения кремния в щелочном растворе. Однако, работая по такому принципу, удается получить очень малое количество материала.

Независимо от того по какому принципу налажено производство, в результате получается два типа материала. Первый из них – это натриевый состав, отличающийся высоким уровнем сцепления и клейкостью. По своей сути это клей жидкое стекло, которое абсолютно не боится резких скачков температуры и других атмосферных воздействий. Этот вид материала применяется при армировании фундамента, отливке различных форм, производстве бытовой химии, ремонте и реставрации фарфоровых и стеклянных изделий, огнеупорной обработке строительных материалов. Еще одна сфера использования – это садоводство, так как клей хорошо подходит для лечения деревьев и поврежденных кустарников.

Второй тип материала – это калиевое стекло. Оно обладает почти всеми свойствами первого состава. Единственным отличием служит отсутствие бликов после обработки покрытия калиевым составом. Благодаря этому материал широко применяется для малярных работ снаружи дома. Этот вид часто включают в состав огнеупорных красок на основе силиката калия. Также этот материал применяется для производства электродов.

Первый вариант стекла гораздо дешевле, зато второй отличается лучшими характеристиками. Так, калиевый материал быстрее сохнет, он обладает отличной адгезией и высокой стойкостью к экстремально высоким температурам.

Преимущества и недостатки жидкого стекла

Большой спрос на материал никак нельзя назвать неожиданным. Он имеет массу отличных характеристик, благодаря которым применяется в различных сферах жизнедеятельности человека. После обработки изделия материал выполняет сразу нескольких важных функций:

• отталкивает жидкость, то есть играет роль эффективного гидрофобизатора;
• уничтожает бактерии и предотвращает их дальнейшее появление, то есть выполняет функцию антисептика;
• мешает появлению статического электричества – в этом случае материал играет роль антистатика;
• увеличивает плотность, заполняя трещины в обрабатываемой поверхности;
• подавляет влияние кислот и защищает изделие от влияния огня.

Жидкое стекло

Всеми этими свойствами обладает тонкая пленка, которая образуется после нанесения жидкого стекла. Материал быстро проникает в мельчайшие поры стены или перегородки, делая ее поверхность идеально ровной. Наличие пленки гарантирует защиту изделия от воздействия воды и огня. Жидкое стекло обладает сравнительно невысокой ценой. Одной банки хватает на очень долгое время. После нанесения пленка может прослужить 5–7 лет, а если покрыть ее тонким слоем краски, то срок использования увеличится до 10–12 лет. Благодаря высокой устойчивости к атмосферным явлениям материал не боится влажности.

Жидкое стекло, благодаря своим свойствам, имеет широкий спектр применения. На ремонте и строительстве жилых домов области применения материала не заканчиваются. Он широко используется в промышленности и возведении коммуникаций. Нередко мастера используют жидкое стекло для декора, оно отлично подходит для внутренней и внешней отделки стен и полов.

Вместе с тем материал нельзя использовать в таких сферах, как гидроизоляция кирпичных поверхностей – жидкое стекло может очень быстро разрушить элементы объекта. Стоит также отметить, что образующаяся пленка не отличается высокой прочностью, поэтому чтобы гарантировать надежную защиту, поверхность требуется дополнительно обработать несколькими видами гидрозащиты. Независимо от того, сколько материала было использовано для раствора, он способен быстро засохнуть, поэтому новичкам первое время будет довольно сложно работать с ним.

Декор пола

Очень важно при покупке жидкого стекла внимательно ознакомиться с его составляющими. Средство из натриевых силикатов обладает высокой адгезией и хорошей клейкостью. Жидкое стекло на основе калия широко используется в кислой среде, но не имеет той клейкости, что и первый тип материала.

Области использования материала в строительстве

В подавляющем большинстве случаев жидкое стекло применяется в строительной сфере. Здесь материал практически не имеет конкурентов при гидроизоляции различных типов комнат. Во-первых, он хорошо подходит для работы в чердачных и подвальных помещениях. Благодаря определенным свойствам жидкое стекло надежно защищает конструкции из бетона, делая их поверхности огнеустойчивыми и водостойкими. Материал также отлично подходит для отделочных и внутренних работ.

Гидроизоляция жидким стеклом

Во-вторых, стекло нередко используют в обработке колодцев. В таких случаях работа выполняется в два этапа. Вначале на стены наносится чистый материал, а после этого их покрывают раствором из цементно-песчаной смеси и жидкого стекла.

В-третьих, материал применяется при внутренней обработке стенок бассейнов. Пленка помогает защитить конструкцию от разрушений и протечек чаши. Материал снаружи бассейна надежно защищает его от влияния подземных вод. Как для внутренней, так и для внешней отделки, жидкое стекло должно наноситься в 2–3 толстых слоя. Выполняя функции гидроизоляции, материал может применяться в неразбавленном виде или как компонент различных добавок, смесей и пропиток.

Применение в качестве антисептика

Жидкое стекло нашло применение в строительстве и в качестве антисептика. Оно эффективно защищает поверхность от образования плесени и грибка, а также уничтожает огромные колонии опасных микроорганизмов. Именно поэтому материал пользуется большой популярностью при конечной обработке стен для оклеивания обоев и нанесения краски. В любом случае материал надежно защищает от влаги и огня керамику, древесину и бумажную пленку.

Жидкое стекло в быту – верный помощник каждого хозяина

Жидкое натриевое и калиевое стекло широко используется и в бытовых целях. Благодаря отличному схватыванию с поверхностями этот материал зачастую применяется для укладки ПВХ и линолеума. В случае когда требуется уложить металлические трубы, материал пользуется спросом при производстве замазок с целью герметизации коммуникаций.

Полирование жидким стеклом

Еще одна область применения материала в быту – это пропитка различных видов тканей с целью их защиты от огня. Также зачастую жидкое стекло используется для обработки стволов и веток деревьев с целью защиты от вредителей. Многие владельцы частных домов и квартир нередко применяют материал для полирования различных поверхностей, а также для ремонта поврежденного фарфора и стекла.

Часто жидкое стекло служит компонентом при изготовлении наливных полов с эффектом 3D. Его также используют автослесари для обработки автомобильных кузовов. Другие области применения материала – это оформление подвесных потолков, зеркал, керамической плитки, мозаичных панно и витражей. Стоит также отметить, что жидкое стекло нашло свое применение среди рукодельниц – его часто используют для творчества.

Подготовка раствора – как и с чем замешивать материал

Чтобы правильно нанести материал, необходимо четко соблюдать инструкцию по его применению. Не всегда удается разобрать правила использования жидкого стекла, особенно, если вы приобрели импортную продукцию. В таких случаях остается обращаться за помощью к википедии.

В чистом виде жидкое стекло используется довольно редко. Чаще всего оно служит компонентом различных смесей. Один из таких растворов – это грунтовка, которая широко применяется для обработки разных типов поверхностей. Для ее приготовления необходимо взять одинаковое количество жидкого стекла и цемента и пересыпать их в емкость с достаточным количеством воды. В итоге должна получиться смесь, которая бы подошла для нанесения кистью или валиком.

Приготовление раствора с жидким стеклом

Чтобы получить раствор оптимальной консистенции, вначале в воду нужно засыпать цемент, после чего сразу же перемешать содержимое емкости. Далее в смесь добавляется жидкое стекло. Чтобы быстрее размешать раствор, стоит применять специальный строительный миксер. Нужно быть очень внимательным и работать быстро, так как полностью смесь затвердеет уже через полчаса. Если вы не успеваете с работой, то в раствор можно долить немного воды.

Для приготовления гидроизоляционного раствора потребуется взять по одной части песка, жидкого стекла и портландцемента. Все компоненты пересыпаются в емкость с водой и перемешиваются. Раствор с огнеупорными свойствами готовится в два этапа. Для начала необходимо приготовить смесь из трех частей просеянного песка и одной части цемента. Затем добавляется жидкое стекло из расчета 25 % от общего количества смеси. Такой раствор нередко применяется для изготовления каминов и печей.

Обработка дерева

Антисептический раствор готовится для обработки деревянных поверхностей. С этой целью материал нужно разбавить водой из расчета 1:1. Смесь оптимально подойдет для бетонных, оштукатуренных и каменных конструкций. Для укрепления оснований необходимо приготовить смесь из 1 литра воды и 300 г жидкого стекла. Для качественной обработки потребуется нанести не менее трех слоев смеси, делая перерывы для высыхания каждого из них.

Специалисты советуют готовить раствор, смешивая сначала сухие компоненты, и только после этого добавлять к ним жидкость. В итоге должна получиться однородная подвижная смесь.

Алгоритм нанесения жидкого стекла – легко и быстро для начинающих

Последовательность работы с материалом для максимальной гидроизоляции должен знать каждый. Таким образом удастся сэкономить приличную сумму денег, которую пришлось бы заплатить за услуги специалистов.

Прежде чем наносить подготовленную штукатурку, необходимо очистить рабочую поверхность от пыли и пятен. После этого берем валик и наносим первый слой раствора на покрытие. Ждем, пока раствор подсохнет, и наносим второй слой. При этом нужно следить, чтобы не было подтеков и пропусков.

Далее готовим защитный раствор из цемента, жидкого стекла и песка. Тщательно перемешайте добавленные компоненты и сразу же нанесите раствор шпателем на высохшую поверхность. В процессе нанесение необходимо использовать очки, перчатки и защитную одежду.

Не нужно забывать, что на каждом этапе работы требуется замешивать такое количество смеси, которое вы успеете использовать за 20–25 минут работы.

В процессе применения жидкого стекла в строительных целях необходимо четко соблюдать пропорции замешивания материала. Даже незначительная ошибка может привести к появлению трещин или полному обвалу конструкции. В случае если вы делаете бетон у себя дома, то придется учитывать некоторые нюансы. Так как силикаты укорачивают период, за который схватывается бетон, раствор лучше всего готовить небольшими отдельными порциями. Как только вы закончите работу, потребуется тщательно промыть руки и оборудование, которое входило в контакт со смесью.

Не забывайте, что превышение количества жидкого стекла в растворе приведет к быстрому рассыханию затвердевшего бетона. Для приготовления раствора с жидким стеклом нужно наполнить ведро питьевой водой, засыпать в него 200 г материала и тщательно перемешать. Полученную смесь нужно перелить в широкий сосуд. В этой же емкости продолжаем перемешивать раствор, постепенно высыпая в него цемент. Затем смесь нужно перемешать строительным миксером и залить ее в заранее приготовленную опалубку.

Жидкое стекло для поделок. Клей жидкое стекло в быту и строительстве

МК-31 Жидкое стекло СВОЙСТВА: При­ме­ня­ет­ся в стро­и­тель­ст­ве в ка­че­ст­ве до­бав­ки к строй­ма­те­ри­а­лам, по­вы­ша­ет их дол­го­веч­ность, проч­ность, ог­не­упор­ность, ат­мо­сфе­ро­стой­кость, для грун­то­ва­ния бе­тон­ных, кир­пич­ных, ош­ту­ка­ту­рен­ных де­ре­вян­ных по­верх­но­с­тей, ги­д­ро­изо­ля­ции ем­ко­с­тей и бас­сей­нов, скле­и­ва­ния бу­ма­ги, кар­то­на. Яв­ля­ет­ся эко­ло­ги­че­с­ки чи­с­тым ан­ти­сеп­ти­ком (пре­пят­ст­ву­ет об­ра­зо­ва­нию плесени, гни­ли, гриб­ков). банка 1,3кг банка 3,5кг ведро 7кг (круг) ведро 15кг (кан) ведро 15кг (круг) бидон 55кг

Клей жидкое стекло в быту и строительстве.

Клей жидкое стекло по своей сути является насыщенным водным раствором натриевых и (или) калийных силикатов, реже – литиевых и четвертичного аммония. Поскольку главную роль в этом минеральном воздушном вяжущем играют силикаты – соли кремниевых кислот, оно известно также под названием силикатный клей. Его практическое применение связано с проявлением вяжущих свойств, т. е. способности самопроизвольно отвердевать, образуя искусственный силикатный камень. Клей жидкое стекло обладает уникально высокими адгезионными свойствами к подложкам, имеющим различную химическую природу. В этих случаях используется как химическая связка при склеивании различных материалов, изготовлении покрытий и производстве композиционных материалов широкой области применения.

Жидкое стекло – это густая вязкая прозрачная жидкость, в которой отсутствуют какие-либо видимые невооруженным глазом механические включения и примеси. Обычно оно, благодаря примесям, имеет окраску слабо-желтого или серого цвета, но может быть и бесцветным. В ряде случаев за счет полимерных разновидностей кремнезема клей жидкое стекло может слегка опалесцировать. Его химическая формула в общем виде: R2O • nSiO2, где R – Na, K или Li. Одна из основных его характеристик n (обычно составляет 2-3,5) – силикатный модуль: показатель отношения молекул SiO2 к Na2O или K2O.

В промышленных масштабах производят стекло жидкое натриевое (например, Быт-Сервис), поскольку сода – более доступное и дешевое сырье, чем поташ или литий. По показателю силикатного модуля жидкое стекло натриевое, согласно ГОСТ 13078-81, может быть низкомодульным, стандартным и высокомодульным. Следует добавить, что величина модуля не оказывает существенного влияния на вязкость жидкого стекла и не определяет его качество. К сведению, при близких характеристиках модуля и плотности натриевое жидкое стекло имеет более высокие вяжущие свойства, чем калиевое.

Жидкое стекло было известно алхимикам еще в средневековье, но в качестве промышленного продукта обрело практическое применение лишь 2 столетия назад. Немецким ученым Иоганном Фуксом в 1818 после выпаривания жидкого стекла была получена прозрачная масса, названная им wasserglass – водное стекло. Сегодня растворимый силикат натрия (ГОСТ 13079), реже — калия производят на стекольных заводах по несложной технологии путем сплавления силикатов со щелочью. В полученное стекло после дробления добавляется вода в нужной пропорции (зависит от того, какую плотность должно иметь жидкое стекло). Далее в автоклавах под давлением растворимый силикат как основа жидкого стекла варится, после чего раствор фильтруется и концентрируется.

На жидкое стекло цена невысока: песок, кварц имеются повсеместно, щелочные металлы (особенно кальцинированная сода) – доступное и дешевое сырье, процесс производства довольно простой. Широкая область применения — промышленность, строительство и бытовая сфера — сделало его весьма востребованным товарным продуктом.

Благодаря высокому уровню вяжущих свойств можно при небольшом расходе связующего получать необходимые технические характеристики композиционного материала. Широкий диапазон технических свойств: водостойкость, химическая стойкость, атмосферостойкость, термические свойства и др.

Жидкое стекло – товар абсолютной негорючести, не выделяющий при нагреве до температур свыше 600°С никаких газообразных веществ помимо водяных паров. Это качество находит применение в огнезащитных покрытиях и пропитках. Добавка в бетон или строительный раствор жидкого стекла придает им огнеупорные и жаростойкие свойства. Если добавить жидкое стекло, краска приобретет противопригарные и огнезащитные свойства, это же верно и для пропитанных им тканей и деревянных изделий.

Как связующее, клей жидкое стекло весьма распространен и его применение – не только быт, но и строительство (добавка в бетон, отделочные работы), ремонт. Силикатный клей не хуже ПВА склеивает бумажную и картонную тару, а универсальный клей КС Оптимист — дерево, металл, стекло, керамику. Из силикатного клея делают составы для пропитки пористых синтетических материалов, тканей, дерева и т. д. Еще одна группа потребителей продукции из жидкого стекла – те, кто любит свой автомобиль. Авто форум весьма интересует полировка кузова жидким стеклом: оказывается, заделываются все царапины, а длительная глубина цвета держится и после десяти моек.

Помимо склеивания различных стройматериалов, бумаги, картона, добавляется жидкое стекло в бетон, растворы для повышения их прочности, гидроизоляции, атмосферо- и кислотостойкости, огнеупорности. Оно может использоваться как грунтовка по бетонным, оштукатуренным, кирпичным поверхностям и одновременно как антисептик. Еще — как закрепитель фундаментов сооружений от грунтовых вод и гидроизоляция бассейнов, подвалов, емкостей, колодцев и различных перекрытий.

Блоги о стройматериалах и строительстве категорически предостерегают добавлять жидкое стекло в готовый замес для бетонов. Вначале готовится сухая смесь, затем клей разбавляется водой (плюс, возможно, добавки), а только потом готовая затворная смесь выливается в сухую. В противном случае можно получить не жаростойкие бетоны с гидроизолирующими свойствами, а потрескавшиеся и разбитые.

Строительство требует применение большого объема жидкого стекла: добавка в бетон, раствор, гидроизоляция. Можно жидкое стекло купить оптом наливом или получить в авто- или железнодорожных цистернах (ТД Промстеклоцентр, Империя). А можно в канистрах, бутылках и другой удобной таре заказать через интернет магазин у компаний Быт-Сервис, ТК Базис – пром, МК, Аквест, Оптимист. Поскольку товар морозостоек, транспортировка возможна и при низких температурах: при размораживании натриевое и калиевое жидкое стекло восстанавливают свои свойства полностью.

Клей жидкое стекло – строительная связующая добавка, самостоятельное покрытие, клей.

Клей жидкое стекло является водным щелочным раствором силикатов натрия или калия, иногда – литиевых силикатов. Сегодня натриевое стекло изготавливают обработкой кремнезёмсодержащего сырья в автоклаве концентратами гидрата натрия. Чтобы получить силикатный клей, можно сплавливать кварцевый песок с содой, растворять кремнистое сырьё в щёлочи при температуре её кипения. Полученное стекло после дробления добавляется в воду – так получают данный материал.

Стекло жидкое натриевое с детства известно всем. Малыши, используя силикатный клей, делают аппликации, картонные поделки, новогодние игрушки. После высыхания натриевое стекло на рисунках превращается в блестящую твёрдую прозрачную плёнку, напоминающую тонкий слой стекла. Жидкое стекло, цена которого вполне доступна обывателю среднего класса, даёт эффект лакового покрытия. Краска приобретает после покрытия большую яркость и крепость.

Используя данный эффект, клей жидкое стекло применяют как самостоятельное дизайнерское покрытие деревянных площадей. Укрепив на панели иллюстрацию, фотографию, копию картины, мастер заливает поверхность составом, называющимся «Силикатный клей».

Из гипса дизайнерским решением выполняются плитки, для покрытия которых может использоваться этот материал. Для повышения адгезии (сцепления) рекомендуется его также добавить в гипс. Образующийся сверху прозрачный слой выступает как гидроизоляция, препятствующая проникновению воды.

Может состав из клея, мелкого песка и спирта использоваться дизайнерами для создания имитации керамических изделий. Этот раствор применяют в изготовлении оболочных форм для отливки металлических изделий. Применение оболочных форм доступно после прокаливания до 1000 градусов.

Строителями клей жидкое стекло используется с другими целями. Добавив жидкое стекло в бетон, мастер добивается повышения адгезии. Жидкое стекло чаще всего — основа для наполнителей. Легко растворимый в красках, лаках, белилах, этот компонент придаёт основному материалу дополнительные свойства.

«Аквест» — морозоустойчивый клеевой материал. Он используется как добавка в бетон, цемент, делая их прочнее, кислотоупорнее. Строительство бетонных заборов, заливка фундаментов из полученного таким способом материала обеспечивает длительную эксплуатацию сооружений. Грунтовка огнезащитными красками, приготовленными на его основе, укрепляет слабые покрытия.

Область применения составов с добавлением силикатных клеев широка. Из них производят жаростойкие бетоны, огнезащитные краски, электроды, ими пропитывают ткани, очищают машинные, растительные масла.

«Быт-Сервис» — высококачественная добавка связующих составов, материала изготовления гидроизляционных полов. Добавка в бетон клея делает его износоустойчивым, теплоизоляционным. «Быт-Сервис» повышает способность материала выдерживать очень низкие и высокие температуры окружающей среды. В уличном строительстве эти качества материалов являются чрезвычайно важными.

«Оптимист» — готовый продукт, склеивающий картон, бумагу, фарфор, ткани, деревянные панели. Это замечательная добавка в бетон, пропитка различных материалов, делающая их огнеупорными, водонепроницаемыми. Склеивающее качество используется мастерами ручного творчества, создающими настоящие шедевры народного творчества: ковры с аппликациями, тканевые портреты, лепные украшения. Свойства продукта соответствуют ГОСТу.
«Базис» обладает высоким гидроизоляционным коэффициентом. Успех компонента для бетонов оснований бассейнов несомненен. Строительство помещений с высокой влажностью предполагает использование покрытия жидким стеклом стен и потолков – грибку, плесени, мху будет закрыт доступ навсегда!

«Основа» — один из наиболее предпочитаемых компонентов для изготовления высокопрочной штукатурки и шпатлёвки. Находит широкое применение компонент в составе грунтовок. Данный стройматериал соответствует ГОСТу.

«МК» — материал-наполнитель бетонных, шпаклёвочных, штукатурных смесей, грунтовочная добавка. «КС» имеет такой же спектр действия. Строительные блоги дают советы начинающим мастерам: можно добавлять оба клея в побелку: стены приобретают матовость, не пачкают, долго сохраняют свежесть без ремонта. Подобными свойствами обладает клей «ПВА».

Недавно открыли новую сферу использования жидкого стекла — полировка автомобилей. Мало кому известно его применение в быту – в борьбе с нагаром на кастрюлях и сковородках. Клей – растворимый в воде компонент. Поэтому в жидкости растворяют натриевое стекло, погружают посуду, кипятят 2-3 часа. Предметы приобретают вид новых.

В России производством, реализацией кремнезоля, силикат-глыбы, жидкого стекла успешно занимается ТД «Промстеклоцентр». Форум профессиональных строителей и любителей отмечает высокое качество предлагаемой ТД продукции.

Успешно торгует различными стройматериалами «Империя СтройСервис». Широко представлена на её витринах группа строительных материалов серии клеев.

Но выгоднее всего жидкое стекло купить в Торговом Доме «Мастеркофф». Интернет-магазин предложит бесплатную консультацию покупателям, сделает скидку при оптовом заказе. Качество продукции, предлагаемой потребителю «Мастеркофф», всегда лишь наивысшее. Товар, приобретённый здесь, принесёт настоящему мастеру чувство удовлетворения.

что это и где применяется

Что представляет собой жидкое стекло? В состав данного вещества включены компоненты натрия и калия, а также составляющие обыкновенного стекла. Силикатный клей – это еще одно наименование вещества. Жидкое стекло считается очень клейким материалом и имеет повышенную теплопроводность. Такой материал наиболее часто применяется в ходе оборудования домашней теплоизоляции. Изоляционные материалы, при оборудовании которых использовалось качественное жидкое стекло, может нормально переносить воздействие высокой температуры до показателей термометра 1200 градусов. Это вещество заслуженно признается уникальным, может применяться в различных областях деятельности. Наиболее широкое использование вещество находит в отрасли современного строительства.

Содержание

Сфера применения
Достоинства жидкого стекла
Тонкости применения компонента
Подготовка раствора
Применение в быту
Инструкции по гидроизоляции
Силикатный клей для бетона

Сфера применения

Такой материал, как жидкое стекло находит применение в самых разнообразных отраслях деятельности людей. По этой причине максимально быстро не удастся назвать все отрасли, в которых этот материал применяется.

 

Однако некоторые требуют упоминания:

• Гидроизоляция, в процессе которой пропитываются стены и бетонное основание. Такие покрытия после обработки не будут подвержены разрушительному воздействию сырости, высокой температуры и других атмосферных осадков. Разумно использовать этот материал в оборудовании внутреннего утепления здания;
• Жидкое стекло — замечательное антисептическое вещество. Нередко стены обрастают плесенью и грибком после продолжительного воздействия влаги. Чтобы устранить это крайне неприятное и вредоносное явление, придется воспользоваться специальными веществами для устранения грибка. При нанесении силикатного клея на такие поверхности все микроорганизмы быстро исчезают. Поэтому жидкое стекло часто наносится на поверхности перед поклейкой обоев;
• Великолепная адгезия позволяет склеивать самые разнокачественные покрытия. При помощи такого силикатного клея можно будет обработать самые разнообразные вещества;
• Жидкое стекло многократно увеличивает влагостойкость и пожаробезопасность древесины, керамических и бумажных изделий, которые часто специально обрабатываются таким веществом.

В строительных работах жидкое стекло тоже используется в качестве дополнительных компонентов к основным строительным смесям. Материал можно применять в таких процессах в строительстве:

1. Грунтовка может применяться с целью последующей отделки поверхности перед финишной отделкой и нанесением обоев. Само собой не рекомендуется использовать данный вариант в чистом виде. Нужно комбинировать его с цементным раствором в таком соотношении: 10 кг цемента на аналогичное количество жидкого стекла. Прежде всего, необходимо размешать с водой цементную смесь, только после этого полученный раствор может добавляться в жидкое стекло.
2. Гидроизоляционная смесь комбинируется в одинаковых пропорциях с песком и жидким стеклом. Образовавшийся состав может применяться с целью обеспечения качественной гидроизоляции любых поверхностей.
3. Огнеупорный раствор. На начальном этапе изготавливается цементно-песчаный состав. На 1 долю цемента используется 3 доли просеянного песка. После этого в образовавшуюся смесь добавляют небольшое количество жидкого стекла. Приблизительно 20% от всего объема используемой смеси.
4. Защита от плесени и грибков. Жидкое стекло разводится с водой в приблизительной пропорции 1:1. Данное средство может применяться в качестве антисептика для качественной обработки различных поверхностей.
5. Пропитка для обработки различных материалов при выполнении подготовительных работ. Примерно 400 г жидкого стекла необходимо разбавить в 1 л воды, а затем несколько раз обработать поверхность. Однако перед каждым последующим нанесением нужно дождаться полного высыхания следующей прослойки.

Достоинства жидкого стекла

К основным преимуществам такого материала можно отнести:

• После нанесения клеящая смесь может проникать в любую структуру древесины, бетонной смеси, полимеров. Это будет способствовать повышенной адгезии;
• После застывания будет формироваться тончайшая пленка с повышенной влагостойкостью;
• Не слишком высокий расход материала;
• Доступная стоимость;
• Высокая продолжительность эксплуатации;
• Оптимально для выполнения различных видов работ при условиях повышенной влажности;
• Продолжительность службы лакокрасочных или бетонных покрытий значительно увеличивается.

Тонкости применения компонента

Нужно помнить, что жидкое стекло очень быстро схватывается, когда из него изготавливаются клеящая смесь. Опытные мастера советуют сделать необходимую примерку и обязательно подогнать все составляющие элементы конструкции перед склейкой. Это нужно для того, чтобы фиксация выполнялась без каких-либо задержек.

Особую значимость имеет применение силикатной клеящей смеси для гидроизоляции. Жидкое стекло формирует тончайшую пленку, которая может отличаться хрупкостью. По этой причине будет рационально применять несколько отдельных видов гидрофобных средств.

Опытные специалисты не советуют пользоваться силикатным клеем на стенах из кирпича. Особенности структуры кирпича делают этот строительный материал недостаточно устойчивым к компонентам, входящим в состав жидкого стекла.

При обработке поверхности для обеспечения ее эффективной гидроизоляции нужно соблюдать очень строгую последовательность действий:

• Предварительно необходимо очистить рабочую поверхность от накопившейся пыли и грязи;
• Грунтовку следует наносить в несколько слоев и предварительно выполнять просушку;
• Защитная смесь изготавливается из цемента, песка и жидкого стекла;
• Заготовленный раствор обязательно необходимо распределить шпателем по обрабатываемой зоне.

Чтобы весь раствор можно было использовать до его застывания, добавлять компонент жидкого стекла желательно только в небольшие порции.

Подготовка раствора

Рассмотрим основную последовательность действий, необходимую для приготовления раствора для фундамента:

• В емкость с чистой водой добавляется один стакан жидкого стекла, а затем тщательно размешивается при помощи миксера;
• После этого жидкость переливается в другую емкость, куда постепенно добавляются остальные компоненты этой сухой смеси;
• При помощи миксера образовавшийся раствор взбивается до получения однородного состава;
• Заготовленный раствор с жидким стеклом добавляется в опалубку.

Никакую техническую воду лучше не использовать для замеса. Качество бетонной смеси может существенно ухудшиться, если в них будет добавляться другая смесь.

Для обработки антисептика нужно пользоваться пропорцией 1:1. Образовавшийся раствор наносится на деревянную или каменную поверхность при помощи лака или кисточки.

Огнеупорная смесь для оборудования печных конструкций может заготавливаться по специальной рецептуре:

• Цемент 1 доля;
• Белый песок 3 доли;
• Специальный силикатный клей или жидкое стекло 20% от совокупной массы.

Сначала с добавлением небольшого объема воды размешивается песчано-цементная смесь, и только потом в подготовленные заранее компоненты добавляется жидкое стекло.

Применение в быту

 

Для чего еще можно использовать жидкое стекло? Повышенная схватывающая способность дает возможность пользоваться этим материалом в самых разнообразных сферах:

• Облицовка поверхностей линолеумом или ПВХ плиткой;
• Применение замазок с целью герметизации установленных металлических труб;
• Пропитка материалов для повышения их противопожарных характеристик;
• Обработка раненных стволов деревьев, прививки;
• Полировка различных поверхностей;
• Восстановление поврежденных стеклянных или фарфоровых изделий;
• Монтаж наливных полов с объемным эффектом;
• Отделка кузовов в транспортных средствах;
• Арт-дизайн или украшение подвесных потолков, керамики, а также различных зеркальных поверхностей с витражами и мозаичными панно.

Инструкции по гидроизоляции

Ознакомимся с рекомендациями по нанесению жидкого стекла с целью обеспечения максимальной гидроизоляции. Нужно обязательно соблюдать такую последовательность действий:

• Нужно очистить обрабатываемую поверхность от пыли и всевозможных загрязнений;
• Первая прослойка грунтовки наносится на поверхность при помощи кисти или обычного валика;
• После этого нужно подождать хотя бы полчаса, а затем нанести дополнительную прослойку. Нужно обязательно следить за тем, чтобы на обрабатываемой плоскости не оставалось никаких пропусков;
• Нужно обязательно подготовить защитные состав из цемента, песка, а также качественного жидкого стекла;
• Нужно перемешивать заготовленный раствор очень быстро, а затем аккуратно без промедлений нанести его на поверхность при помощи шпателя;
• Нужно обязательно использовать специальную защитную одежду в ходе выполнения таких строительных работ, чтобы избежать попадания агрессивных химических реагентов на кожу или слизистые оболочки.

Нужно помнить, что желательное количество заготавливаемого раствора должно быть нанесено на поверхность в течение 15-20 минут.

Силикатный клей для бетона

Использование жидкого стекла в замешиваемых строительных растворах всегда будет требовать максимально точного соблюдения установленных пропорций для конкретных материалов. Нежелательное допущение ошибок может стать причиной образования трещин или разрушения оборудованной бетонной конструкции. При заготовке цементного раствора самостоятельно нужно принимать во внимание такие нюансы:

• В стандартных промышленных масштабах на один кубический метр цементного раствора можно добавлять приблизительно 72 л жидкого стекла, что составляет около 7% от совокупного объема. Таким образом могут быть обеспечены наиболее подходящие технические характеристики заготовленной смеси. Если домовладельцы самостоятельно заготавливают такой раствор, зачастую используется пропорция 1:10;
• Крайне нежелательно добавлять в готовый раствор силикатный клей;
• Также не рекомендуется добавлять в смесь воду. Прежде всего, необходимо развести жидкое стекло, а только после этого добавлять в состав цементный порошок;
• Так как силикаты способствуют снижению времени затвердевания цементного раствора, желательно замешивать его малыми порциями. Об этом было сказано уже многократно;
• После выполнения строительных работ обязательно необходимо хорошо вымыть руки и все используемые инструменты, которые использовались при обработке жидкого стекла.

Повышение дозировки используемого клея может повлечь за собой полное высыхание цементной смеси до момента ее использования. Жидкое стекло перед добавлением в цементный раствор предварительно разбавляется водой в пропорции 1:1.

Жидкое стекло натриевое: применение в строительстве

Что такое жидкое стекло? Жидко стекло – это раствор из силикатных солей, другими словами, силикатный клей. В состав смеси входит калий и натрий. Данные элементы также используют для производства традиционного стекла. Материал назван исходя из составляющих компонентов. Жидкое стекло широко применяют в различных сферах, к примеру, сельском хозяйстве и строительстве. Так как оно имеет подходящие свойства и характеристики.

Как правило, в строительстве используют его для гидроизоляции. А также оно выполняет защитную функцию. Слоем жидкого стекла покрывают стенки бассейнов, колодцев, напольный материал и стены помещений повышенной влажности. Срок эксплуатации конструкции с применением этого материала будет продлён на достаточное количество времени.

Содержание статьи

Основные свойства материала

По мнению профессиональных строителей, жидкое стекло имеет два основных свойства – склеивание строительных элементов и гидроизоляция. Склеенные материалы становятся более прочными и крепко соединёнными между собой.

По составу материалы снаружи крепче, чем внутри. После их обработки жидким стеклом, периферия изделия достигает внутреннего уровня прочности. Жидкое стекло проникает в структуру материала и делает его более крепким. На поверхности образуется водонепроницаемая гладкая плёнка.

Следует знать, что жидкое стекло нельзя наносить на поверхности, которые подлежат дальнейшей окраске, лакированию или покрытию штукатуркой и шпаклёвкой. Так как отделочные материалы не будут связываться с покрытым силикатным клеем.

Обработанные семена жидким стеклом дают возможность получить высококачественный сельскохозяйственный продукт с повышенной устойчивостью к различным заболеваниям растения и эффективным ростом.

Виды силикатного клея

Смесь бывает нескольких видов, в зависимости от компонентов в составе материала. Используемая соль в производстве влияет на основные характеристики и его предназначения.

Жидкое стекло натриевое обладает гидроизоляционными свойствами. Оно может служить добавкой для укрепления растворов для фундаментальной конструкции. И также используется для изготовления клеевых смесей, антисептических средств и огнеустойчивых составов.

Калийный раствор обладает повышенной устойчивостью к химическим воздействиям и атмосферному влиянию. В основном его используют для изготовления красок с защитными свойствами.

Жидкое стекло: применение для гидроизоляции

Свойства клея продлевают срок эксплуатации штукатурки, исключают отслаивание и трещины отделки. Образовывается крепкий продукт силикат кальция после вступления в химическую реакцию жидкого стекла с отделочным материалом.

Производители добавляют жидкое стекло для изготовления плит или блочных элементов с высокой теплоизоляцией. Особенность элементов с использованием жидкого стекла – высокая степень гидроизоляции.

Смесь применяется для укрепления цоколя, фундамента или стен сооружения. Окружающая среда может негативно влиять на конструкцию из традиционных строительных материалов. К примеру, перепад температуры, повышенная влага. Жидкое стекло для гидроизоляции бетона служит как добавочный материал, способный продлит срок службы готовой бетонной конструкции.

Преимущества и недостатки жидкого стекла

Смесь имеет низкую теплопроводность и клеящую структуру. Её покрытие характеризует высокую степень плотности и прочности. При обработке материал выдерживает до 1300 градусов, легко переносит оттаивание и заморозку.

Жидкое стекло может применяться в быту также как антисептик. Состав эффективен при борьбе с плесенью, грибком и прочими вредными микроорганизмами.

Продукт не содержит вредных веществ, безопасен для окружающей среды. Состав не несёт вреда человеку при низких и высоких температурах.

К недостаткам относят высокую щелочную среду смеси. В работе с данным составом нужно надевать перчатки для защиты от повреждений кожи. Попавший клей на накожный покров может образовать ожоги.

Применение силикатного состава

Для получения хорошего результата в работе с данным материалом следует придерживаться технологических рекомендаций. Неправильно нанесенный на основание клей может снизить качество произведенной конструкции.

Жидкое стекло – применение и его особенности:

• На первом этапе нужно очистить рабочую поверхность от загрязнений.
• Если обрабатывается плоскость из бетона, то как правило, не используют чистую смесь. Предварительно производится силикатный раствор с добавлением цементного песка в соотношении 1:10. Нужно цементный песок размеренно распределить по заготовленному раствору.
• Силикат нужно наносить на рабочее основание кистью или валиком.
• Обработка силикатом дерева не требует добавочных материалов. Небольшие деревянные элементы можно окунуть в стекло. Его состав не только покроет внешние стороны изделия, но и немного проникнет в структуру.
• Клей имеет жидкую консистенцию, благодаря которой проникает даже в самые мелкие щели, делает конструкцию монолитной и гидроизоляционной.

Рекомендации профессионалов при работе с продуктом

Для исключения неприятных ситуаций в работе, стоит обратить внимание на следующие советы:

1. Жидкое стекло не вносят в готовые растворы. Как правило, его равномерно вводят в водный состав, согласно пропорции.
2. Работать с данным строительным материалом можно в пределах температуры от +5 до +30 градусов по Цельсию.
3. Грунтовочная смесь изготавливается по пропорции 1:1. То есть, объем жидкого стекла равен объему цемента. Наносится раствор аналогично, как и силикатный клей без добавок.
4. Если обрабатываются деревянные элементы, то пропитка изготавливается в соотношении 1:2,5 (жидкое стекло и вода).
5. Рекомендовано заготавливать смесь из жидкого стекла в небольших объёмах, так как материал имеет свойство очень быстро схватываться. Работать с таким составом нужно быстро и оперативно.
6. Обработка металлических поверхностей требует предварительного обезжиривания специальным средством.
7. Проникновения силикатного раствора в однократном нанесении на бетонное основание доходит до 3 мм, и 20 мм в многослойном покрытии.

Особенности материала

Для работы с бетоном, строители используют натриевое жидкое стекло. Оно способствует затвердению залитой бетонной смеси в короткий срок. За интенсивное затвердение материала отвечает алюминат натрия, который возникает в реакции бетонного раствора и силикатного клея.

На сегодняшний день на рынке доступен этот клей от различных производителей. Ценовая политика находится в допустимых значениях. Особенно экономически выгодно использовать жидкое стекло для гидроизоляции.

Нередко жидкое стекло для пола используют в современности. К примеру, укладке линолеума, плитки или заливки полов по различным технологиям. Целесообразно использовать его в качестве замазок для водопроводных труб из чугуна. Современные садоводы используют материал для обрезки деревьев. Покрытый срез ограничивает растение от различных заболеваний и вредителей.

Срок хранения клея не должен превышать один год. Обязательным условием является плотное закрытие ёмкости с материалом и запретный доступ для детей.

Таким образом, жидкое стекло — это уникальный силикатный продукт. Универсальное средство из солей можно использовать в чистом виде и добавлять в строительную смесь. Его свойства дают возможность получить высококачественную работу в быту строительстве и прочих сферах деятельности.

Видео по теме:

прочный клей в быту, строительстве

Силикатный клей – самый популярный бытовой клеящий состав, является щелочным раствором стекловидных силикатов калия и/или натрия на водной основе. По своему составу он очень близок к стеклу, поэтому и получил свое второе название «жидкое стекло». Еще одно его название – «канцелярский клей». Приобрел он его из-за своего свойства хорошо склеивать бумагу. До прихода в обиход степлеров, в канцеляриях и бухгалтериях всю документацию соединяли именно этим клеящим составом.

Клеим жидким стеклом (нажмите для увеличения)

История возникновения и состав

«Отцом» канцелярского клея является немецкий химик Ян Непомук фон Фукс. В 1818 году он впервые получил жидкое стекло путем воздействия щелочи на кремниевую кислоту. Изучив полученный раствор, ученый установил, что это такое замечательное вещество, обладающее уникальными клеящими свойствами. При этом изготовить его несложно, а сырье широко распространено и стоит недорого. Все это сделало силикатный клей популярным и доступным продуктом.

Для чего силикатный клей (нажмите для увеличения)

Основу состава силикатного клея составляют кремнеземы (силикаты) – неорганические соединения щелочного металла и метакремниевой кислоты. Формула клея зависит от используемых ингредиентов. В основном для производства продукта используют соли кремниевой кислоты (силикат натрия Na2O(SiO2)n и/или силикат калия K2O(SiO2)n). Реже в производстве применяют силикат лития Li2SiO3. Именно кремнеземы придают составу его основные клеящие свойства.

Способы производства

Силикатный клей получают несколькими технологическими приемами. Можно сплавить кварцевый песок с гидрокарбонатом натрия (сода пищевая) в специальном сосуде. Получить продукт можно и воздействием на силикат растворами едкого натра (NaOH), едкого кали (KOH) и/или гидроксида лития (LiOH).

Полученное вещество обладает высокой адгезией практически с любой поверхностью. Сцепление разнородных плоскостей (адгезия) базируется на физических свойствах твердых тел. Нанесение силикатного клея стимулирует возникновение притяжения между молекулами, которые у поверхности связаны слабее, чем внутри. Вследствие адсорбции клеевой жидкости повышается вязкость, и клеевой шов становится плотнее. Из-за сдвига равновесия поверхностных частиц и видоизменения цепочек кремниевой кислоты, происходит поликонденсационный процесс и образуется надежный клеевой шов.

Посмотрите видео и вы узнаете больше:

Сферы применения

Силикатный клей используется в самых разнообразных сферах деятельности человека. Он нужен в быту и востребован различных отраслях промышленности.

В домашнем хозяйстве

Многим с детства знаком прозрачный клей в пластиковой бутылочке, который может быстро и надежно склеить бумагу и картон. Как радовались дети, принося домой аппликации, склеенные своими руками. Используется для этого бытовой вариант жидкого стекла – канцелярский клей. Его можно применить для соединения кожаных, тканевых, керамических и стеклянных изделий. Нашел клей силикатный свое применение и в садоводстве: им обрабатывают свежие спилы. Этот клеящий состав обладает прекрасными антисептическими свойствами и предотвращает появление грибковых заболеваний на дереве.

Из видео вы узнате подробности:

Совет! С помощью этого продукта можно с легкостью устранить нагар на сковородке своими руками. Для этого из клея конторского и воды делается раствор и в нем кипятится требуемая очистки посуда. После этого нагар легко отойдет, а сковородку нужно будет тщательно прополоскать.

В строительстве

Самое широкое применение жидкое стекло нашло в современном строительстве. Добавление клея в бетонные, шпаклевочные и грунтовочные смеси придаст им большую прочность, дополнительные гидроизоляционные и антисептические свойства.

Использование силикатного клей для пола (нажмите для увеличения)

Подобные составы успешно используют в местах с повышенной влажностью или напрямую контактирующие с водой. Сделать гидроизоляцию бассейна, защитить фундамент здания от воздействия грунтовых вод, предотвратить разрушение полов, стен и перекрытий подвалов можно при помощи жидкого стекла.

Посмотрев видео вы узнате как использовать в строительстве:

Интересно! Силикатный клей – негорючее вещество. Обработка им или смесями на его основе деревянных, пластиковых, синтетических частей конструкции здания в значительной степени способно повысить пожароустойчивость строения.

Совсем недавно жидкое стекло в строительстве использовать приходилось в чистом виде. Мастера своими руками добавляли его в смеси, соблюдая необходимые пропорции. Теперь на рынке продаются готовые смеси, с уже включенным в состав силикатом. Производятся они с соблюдением нормативных предписаний, что позволяет быть уверенным в качестве и конечном результате.

В других отраслях

Еще одно полезное свойство жидкого стекла используют для изготовления теплоизоляторов. Дело в том, что во вспененном состоянии клей имеет очень низкую теплопроводность. Такой материал способен выдержать неоднократное нагревание и охлаждение. Максимальная температурная нагрузка — 1300 градусов.

Кроме этого клей на основе солей кремниевой кислоты находит применение в таких отраслях промышленности:

• металлургия и литейное производство – при изготовлении форм для литья, стержней и покрытия для электродов, используемых при сварочных работах;
• машиностроение – для бережного соединения деталей;
• легкая промышленность и целлюлозно-бумажное производство – добавления силикатов придает тканям и бумаге блеск и дополнительную прочность;
• химическая промышленность – как устойчивое к кислой среде покрытие, при работе с агрессивными компонентами. В составе стирального порошка тоже присутствует клей. Добавляю силикат и в различные виды фасадных красок.

Узнайте больше информации из видео:

Канцелярский клей до сего времени остается востребованным в различного рода учреждениях, где проходит большой поток бумажной документации. И это несмотря на то, что конкуренцию ему составляют такие современные приспособления как степлер, файлы и скоросшиватели.

Достоинства и недостатки

К основным достоинствам жидкого стекла можно отнести его относительную дешевизну, простоту производства и доступность исходных материалов. Благодаря своим свойствам он нашел широчайшее применение в различных отраслях промышленности. Но этот состав имеет и ряд недостатков:

• работая с бумагой, стоит иметь в виду, что по истечении некоторого времени склеиваемые места пожелтеют и деформируются. А такая бумага выглядит испорченной;
• в составе жидкого стекла присутствуют химически активные металлы. Они способны вступать в реакцию со многими элементами, что может привести к негативным последствиям;
• при контакте с воздухом клей канцелярский быстро твердеет и теряет свои свойства. Поэтому посуду с клеящим составом стоит открывать только во время работы с ним.

Важно! Если с канцелярским клеем будут клеить дети, то с ними обязательно необходимо провести инструктаж по поводу техники безопасности. Компоненты силикатного клеевого состава очень опасны для глаз и, работая с ним, нужно об этом помнить.

Несмотря на наличие ряда отрицательных характеристик у силикатного клея (жидкое стекло), он остается востребованным продуктом и продается достаточно хорошо. Хотя постепенно использование его в чистом виде сокращается. Он вытесняется с рынка современными разработками. Но в разнообразных смесях в качестве добавки жидкое стекло не потеряет своей актуальности еще долгие годы.

виды, сфера применения, достоинства и недостатки

На чтение 11 мин. Просмотров 340 Опубликовано 06.02.2020 Обновлено 15.12.2020

Современный рынок строительных материалов изобилует всевозможными смесями, содержащими сложные активные добавки. Однако среди всего этого есть материалы, которые остаются популярными веками например жидкое стекло – один из них. Его в строительстве применяют повсеместно, а иногда его и вовсе нечем заменить. Одно из достоинств – низкая себестоимость, что также является фактором выбора миллионов строителей по всему миру. Каждый, кто хочет стать профессионалом в строительстве, должен уметь им пользоваться.

Жидкое стекло: история возникновения и состав

Что такое жидкое стекло вы можете не знать, но пользовался им каждый. Хотя бы раз вам приходилось пользоваться силикатным клеем. Он продается в любом магазине канцелярских товаров. А ведь это и оно и есть. Удивительно то, что более двухсот лет тому назад люди разработали состав, который по сей день не менялся. А родиной изобретения является Германия. Там жил химик Ян Непомук фон Фукс, который занимался изучением силикатов и их свойств. Именно он смешал щелочной силикат с кремниевой кислотой.

В результате реакции наблюдалось схватывания смеси. Итог – формирование вязкой субстанции. Но если ее оставить на открытом воздухе, образуется твердое вещество, похожее на стекло, так как остается прозрачным. Однако производственный процесс выглядит сложнее, ведь составляющие приходится получать дополнительно. В чистом виде в природе они не встречаются. Требовалось разогреть кварцевый песок до полного расплавления. Применялись стеклоплавильные печи. Но после добавляли уголь и соду (сульфат натрия).

Состав жидкого стекла до сих пор неизменен. Однако печи стали усовершенствованные. Сейчас это автоклав, где точка кипения субстанции выше, что позволяет добиться лучших характеристик готового продукта. Но главное, что спустя два века эта технология до сих пор работает, и заменять ее другой, более дорогостоящей нет смысла. Жидкое стекло – это материал, используемый не только в строительстве. Есть масса производств, где требуется улучшить качество производимой продукции, и оно прекрасно дает это сделать практически без удорожания.

Характеристики жидкого стекла

Есть целый перечень достоинств данного материала. В список входит:

1. Гидрофобность. После застывания не боится воды. Поэтому обработанные поверхности не поддаются воздействию влаги, коррозии, гниению.
2. Антистатичность. Будучи твердым не электризуется. Если нанести смесь на поверхность детали, она обреете антистатические свойства.
3. Термоизоляция. Малая тепловодность – причина уникального свойства сохранят тепло. Поэтому часто добавляют жидкое стекло в раствор (кладочный, для стяжки).
4. Огнеупорность. Это способность нейтрализовать действие высоких температур. Сам материал не горит, не токсичен, химически нейтрален, экологически безопасен.
5. Антисептичность. Это действительно антисептик. В жидком состоянии смесь убивает паразитов, и не дает им появиться в течение срока эксплуатации конструкции.

Среди сфер использования жидкого стекла применение в строительстве и промышленности определяется способностью заполнять нежелательные пустоты. Раковины, трещины, пазухи, заполненные силикатом, не увеличиваются со временем, не аккумулируют воду, и как следствие сохраняет морозостойкость монолита, если речь идет о бетонной поверхности.

Виды жидкого стекла

Принципиально состав может отличаться только вводимой добавкой, которую изготавливают на основе натрия, калия или лития. Соответственно различают и три различных типа продукции. Свойства жидкого стекла (калиевого K2O(SiO2)n, натриевого Na2O(SiO2)n, литиевого Li2O(SiO2)n) отличаются. Литий используется редко.

Основными являются два первых вида. Именно их можно встретить на прилавках строймаркетов. Именно они используются в строительстве и даже в быту. Поэтому необходимо рассмотреть данные типы более детально, и научиться распознавать, в каких случаях требуется то или иное соединение.

Жидкое натриевое стекло

При таком составе субстанция отличается повышенной вязкостью. Визуально он отличается неярко выраженным сероватым оттенком без видимых включений. Благодаря вяжущим свойствам одной из сфер применения является производство различных клеев, которые используют для организации гидроизоляционного покрытия. Как работать с жидким стеклом знает каждый профессиональный строитель. И, если нужно дополнительно защитить конструктив от влаги и воды, этот материал незаменим. Более того, железобетонная конструкция становится огнеупорной, и ее прочность повышается.

Жидкое калиевое стекло

Этот вид стал бы прекрасной альтернативой, если бы не более высокая стоимость производства. Смесь также тягучая, вязкая, клейкая. Только теперь она имеет едва заметный зеленоватый оттенок. Себестоимость повышается из-за сложности работы с калиевыми соединениями. С другой стороны этот состав обладает отличными бактерицидными свойствами. Материал не является благоприятной средой для поселения грибков, плесени, бактерий. Кроме того, благодаря химической нейтральности применение жидкого стекла в строительстве обусловлено необходимостью защитить сооружения от дождя, воздействию агрессивных сред, тумана, росы и т.д. Лакокрасочная продукция с этим компонентом отличается особым глянцем и блеском.

Область применения

Абсолютно естественно, что такой широкий спектр достоинства нашел применение в различных сферах деятельности человека. Сейчас обширное использование жидкое стекло нашло в таких областях:

1. Черная металлургия. Изготавливают, например, керамические флюсы и литейные формы. Электроды для электросварки обрабатывают именно силикатом. А при производстве сплавов жидкое стекло – связующий компонент.
2. Машиностроение. Часто требуется антипригарное лакокрасочное покрытие. Деликатные соединения также обеспечиваются с помощью этого клейкого вещества. Краска на жидком стекле формирует на поверхности антинагарный слой.
3. Строительная сфера. Производят жароупорные материалы (бетоны и растворы), цеолиты и катализаторы.
4. Химическое производство. Лаки и краски – только вершина айсберга. Даже в стиральном порошке есть этот компонент, как и в большинстве чистящих и моющих средств. А конструкции, работающие в кислой среде, нуждаются в дополнительной защите, что также обеспечивается силикатами.
5. Циллюлозно-бумажное производство. В данном случае применение силиката необходимо для склеивания, а также выпуска глянцевой гладкой бумаги.

Применение жидкого стекла в быту заключается не только в использовании силикатного клея для бумажных листов. Делая ремонт, каждый, кто желает придать конструкциям дополнительную прочность, влагозащитность, бактериальную безопасность, жаростойкость, обязательно покупает этот компонент.

Применения в строительстве

Если говорить о конкретных этапах возведения конструкций, применяется жидкое стекло для следующих видов работ:

1. Устройство гидроизоляции подземных коммуникаций (тоннелей, колодцев). Вы сможете уберечь подвал и цокольный этаж от воздействия влаги.
2. Защита фундамента от грунтовых вод в случае их неглубокого залегания.
3. Организация гидроизоляции перекрытий и наружных стен.
4. Укладка декоративного покрытия – керамической, кафельной плитки.
5. Устройство бассейна, искусственного водоема, резервуара.
6. Затирка шва между кирпичом, камнем, керамогранитом, облицовочной плиткой.
7. Изоляция колодцев с питьевой водой. Не появляется грибок, плесень.

 

Даже отмостка вокруг дома или дорожки на приусадебном участке прослужат на 8-10 лет дольше, так как раствор обретет гидрозащиту, что послужит причиной увеличения морозостойкости.

Когда для кладки используется жидкое стекло, способ применения заключается в том, что при условии сохранения правильных пропорций оно вводится в состав кладочного цементно-песчаного раствора. Тогда даже при сильном нагреве, как в случае с каминной кладкой, швы не растрескаются.

Если же требуется покрыть деревянные конструкции, его смешивают с окисью хрома, охрой или суриком. Такое покрытие не выцветает под действием влаги и не выгорает на солнце. Когда же требуется покрыть поверхность пленкой, делают водный раствор.

Применение в строительных смесях

Большой популярностью пользуются бетоны и растворы, в состав которых входит данный компонент. Цементно-песчаная смесь может использоваться для следующих видов общестроительных работ:

1. Обработка несущих конструкция, перегородок, пола и потолка на этажах, расположенных на минусовой отметке.
2. Устройство фундамента, цокольного этажа зданий, находящихся на участке вблизи водоемов или там, где на небольшой глубине залегают грунтовые воды.
3. Строительство сооружений, эксплуатируемых в условиях повышенной влажности: бани, сауны, бассейны, искусственные водоемы.

Также благодаря характеристикам жидкого стекла его успешно применяют при выкладке и облицовке дымоходов. Высоких температур оно не боится. Раствор не трескается, труба не сыпется, не трескается.

Как приготовить раствор с жидким стеклом

Решив использовать жидкое стекло как обязательный компонент строительной смеси, необходимо придерживаться технологии приготовления раствора. При этом главным фактором является его целевое назначение:

1. Гидроизоляция. На одну меру песка берут столько же цемента, и столько же силикатного клея. При этом важно сразу же добавить воды и вымесить раствор до однородной консистенции. Застывает он быстро, и выработать придется всего за 10-15 минут. Потом он схватится. Поэтому большой объем не делают.
2. Грунтовка. Цемент с силикатом смешивают 1:1. Тут же добавляют воду, постоянно перемешивая смесь. При этом она должна быть достаточно жидкой, чтобы можно было работать кисточкой или валиком. В итоге на поверхности образуется водонепроницаемая пленка, препятствующая действию воды.
3. Антисептик. Просто добавьте в стекло воды в пропорции один к одному. Сразу после вымешивания смесь можно наносить на деревянные, бетонные, кирпичные конструкции, что позволит защитить их от действия вредоносных микроорганизмов, плесени, грибка.
4. Огнеупорный раствор. На одну долю портландцемента М500 Д0 необходимо израсходовать три доли речного промытого песка. Туда же вводят две доли силикатного клея. После затворения водой раствор готов к применению. Некоторые печники заменяют часть кварцевого песка динасовым или шамотным.
5. Смесь для укрепления конструкций. На 1 литр чистой воды приходится 0,4 кг жидкого стекла. После полного растворения полученное вещество наносят кистью или валиком на бетонную конструкцию послойно. Количество слоев – от 3 до 5. Перед нанесением следующего основе дают полностью просохнуть.

Чтобы субстанция была однородной, используйте строительный миксер или как минимум дрель со специальной насадкой для перемешивания. Руками это можно не успеть сделать, так как ввод жидкого стекла приводит к сокращению времени схватывания.

Применение в быту

При производстве сантехнических работ важно, чтобы все соединения были герметичны. Жидкое стекло – отличный герметик. Просто нанесите его на резьбу или фланец, соедините элементы, закрутите резьбу, удерживайте их в одном положении в течение нескольких минут. Так можно сделать герметичным водопровод и канализацию. Ограничение – газовые трубы. Здесь лучше пользоваться специализированными методами.

Также можно на силикат клеить, например, линолеум. Многие пользуются ПВА или Бустилатом, но они не в состоянии защитить от бактерий, грибка, плесени. В больших залах для торжеств, в театрах и других местах, где есть массивные шторы, текстиль обрабатывают стеклом, что не только защищает ткань от пыли, сохраняя привлекательный внешний вид. Силикат не горит, и в случае возгорания не даст шторам вспыхнуть.

В некоторых случаях лучше именно этим клеем соединять изделия из глины или керамики, деревянных брусков, кожи, резины, картона, фанеры, листов ДВП или ДСП. Даже посуду можно чистить стеклом (жидким, естественно). Для этого разведите его водой в пропорциях 25:1, опустите пригоревшую сковороду, кипятите 2 часа. Затем счистите отставший нагар обычной губкой. Если нужно очистить фарфор или стекло, время кипения уменьшают до 10 минут.

Преимущества и недостатки

К числу достоинств относится:

1. Способность проникать в микроскопические щели, трещины и раковины обрабатываемой поверхности.
2. Стоимость минимальна. Если даже использоваться силикат в качестве добавки, это незначительно увеличивает себестоимость.
3. Срок, в течение которого сохраняются защитные свойства – 5 лет. Если же нанесено несколько слоев, этот период увеличивается до 8-10 лет.
4. Высокая адгезия позволят применять данный материал в условиях повышенной влажности.
5. Обеспечивает дополнительную прочность, не позволяя ей снижаться под действием агрессивных сред.

Кроме того, этот материал является одним из самых безопасных с экологической точки зрения. Однако есть и ряд недостатков:

1. Слой покрытия хрупкий, подвержен излому при деформации.
2. Запрещается обработка предметов изготовленных из органического сырья.
3. Поверх силиката не получится качественно нанести краску.

Быстрое схватывание – не всегда хороший фактор, а работать приходится быстро, что требует определенного навыка и сноровки.

Инструкция по обработке поверхностей жидким стеклом

Обрабатываемый объект необходимо подготовить. Счищается грязь и пыль. Если пришлось мыть, поверхности дают просохнуть. Разводят грунтовку, как сказано ранее и наносят состав кистью или валиком. Повторяют процедуру. Второй слой укладывается после полного высыхания первого. Приготавливают гидрозащитный раствор и нанося его на всю поверхность. Затем вымывают руки с мылом. До этого все нужно делать в перчатках.

Можно ли изготовить жидкое стекло самостоятельно

Более того, что это можно сделать, так еще и способ не один:

1. Измельчите селикогель, разведите порошок водой. Результат будет очень похож на готовое жидкое стекло из магазина.
2. Смешайте промытый кварцевый песок и соду в соотношении 1:4 соответственно. Доведите температуру до предела плавления.

Все это обойдется дороже, чем просто купить его в магазине. Но на фото в интернете часто показано, насколько лучше выглядят фары после обработки специальными средствами. Дешевый, но не менее эффективный аналог – смесь парафина из свечки и растворителя «Вайт-спирит». Но это уже не жидкое стекло.

Жидкое стекло: ученые открывают новое состояние материи, которое не является твердым или жидким.

КОНСТАНЦ, Германия — Когда мы смотрим на окружающий мир, почти каждый объект соответствует основным состояниям материи — твердому, жидкому или газообразному. . Изучение стекла открыло новое состояние вещества, которое исследователи из Констанцского университета называют жидким стеклом. Это открытие дает ученым новое понимание того, как образуются такие объекты, как стекло, которые изменяются под действием тепла.

Стеклование — это процесс, при котором вещество в хрупком и твердом состоянии становится эластичным и полужидким под действием тепла.Этот процесс также можно обратить вспять, и вещество вернется в твердую, стекловидную форму.

Хотя в повседневной жизни мы видим стекло повсюду, ученые говорят, что многие его свойства до сих пор остаются загадкой. Фактически, в химии и физике стекло относится к нескольким материалам, которые имеют похожие свойства, включая оконное стекло, металлы, пластмассы и даже биологические клетки.

Не средний твердый

Хотя вы не можете просунуть руку, не сломав, авторы исследования говорят, что стекло — это далеко не типичный твердый объект.Обычно, когда материя превращается из жидкости в твердое тело, молекулы, составляющие этот предмет, перемещаются, образуя твердый кристаллический узор. Исследование показало, что со стеклом этого не происходит. Вместо этого молекулы просто застывают на месте, не образуя кристаллический узор.

Положение и ориентация эллипсоидальных частиц обнаружены в жидком стекле. (Фото: профессора Андреас Цумбуш и Маттиас Фукс / Университет Констанца)

Исследователи провели эксперименты с эллипсоидными коллоидами, чтобы понять, почему стеклянные структуры остаются в этой полустабильной форме.Коллоиды — это смеси, состоящие из крупных частиц, которые ученые могут видеть с помощью обычного оптического микроскопа. Это делает их очень популярными среди ученых, изучающих, как частицы реагируют в различных условиях, таких как стеклование.

Исследование обнаруживает формы жидкого стекла, когда отдельные частицы все еще могут двигаться, но больше не могут вращаться. Эти скопления частиц препятствуют друг другу и, следовательно, не дают объекту образовывать нормальные кристаллические структуры твердых тел.Исследователи говорят, что подобное поведение никогда раньше не наблюдалось в объемных стаканах.

Идеальная форма для открытий

Авторы исследования говорят, что в большинстве экспериментов с коллоидами используются сферические частицы. Однако в природе большинство объектов состоит из частиц несферической формы. Используя химию полимеров, немецкая команда создала собственные пластиковые частицы, растягивая и охлаждая коллоиды до тех пор, пока они не образовали более эллиптические формы.

«Из-за их различных форм наши частицы имеют ориентацию — в отличие от сферических частиц — что порождает совершенно новые и ранее неизученные виды сложного поведения», — объясняет старший автор исследования Андреас Зумбуш в университетском выпуске.

«При определенных плотностях частиц ориентационное движение замораживается, в то время как поступательное движение сохраняется, что приводит к стеклообразным состояниям, в которых частицы сгруппированы, образуя локальные структуры с аналогичной ориентацией».

Борьба твердого тела с жидкостью

Исследователи говорят, что этот эффект кластеризации, который предотвращает переход стеклянных частиц в совершенно твердую форму, по-видимому, представляет собой два отдельных конкурирующих друг с другом стеклования.

«Это невероятно интересно с теоретической точки зрения», — говорит Маттиас Фукс, профессор теории мягкого конденсированного состояния.«Наши эксперименты предоставляют своего рода свидетельство взаимодействия между критическими флуктуациями и застывшим светом, к которому научное сообщество добивается в течение довольно долгого времени».

Команда добавляет, что до сих пор теории о существовании жидкого стекла были только предположениями в течение 20 лет.

Исследование опубликовано в Proceedings of the National Academy of Sciences .

Стекло — твердое тело или очень медленно движущаяся жидкость? — ScienceDaily

Когда большинство людей смотрит в окно, они видят сплошные стекла.Но на протяжении десятилетий физики, которые рассматривают оконное стекло на молекулярном уровне, размышляли над вопросом, является ли стекло твердым телом или просто чрезвычайно медленно движущейся жидкостью. Исследовательская группа из Университета Эмори во главе с физиком Эриком Уиксом дала еще один ключ к разгадке стеклянной загадки, продемонстрировав, что, в отличие от жидкостей, очки неудобны в ограниченном пространстве.

Выводы команды Эмори изложены в статье «Коллоидное стеклование, наблюдаемое в замкнутом пространстве», опубликованной в Physical Review Letters 13 июля.По словам Уикса, исследование Эмори дополняет доказательства того, что в стеклование вовлечена какая-то основная структура. «Это обеспечивает простую основу для рассмотрения других вопросов о том, что действительно меняется во время перехода».

Уикс посвятил свою карьеру исследованию тайн «мягких» веществ, которые нельзя определить как твердые или жидкие. Называемые «мягкими конденсированными веществами», они включают повседневные вещества, такие как зубная паста, арахисовое масло, крем для бритья, пластик и стекло.

Ученые полностью понимают процесс превращения воды в лед. По мере снижения температуры движение молекул воды замедляется. При 32 F молекулы образуют кристаллическую решетку, затвердевая в лед. Напротив, молекулы стекол не кристаллизуются. Движение молекул стекла замедляется с понижением температуры, но они никогда не фиксируются в кристаллических узорах. Вместо этого они перемешиваются и постепенно становятся более гладкими или вязкими. Никто не понимает, почему именно.

«Одна из причин, почему стекло становится настолько вязким, заключается в том, что в нем может быть какая-то скрытая структура», — говорит Уикс, доцент физики.«Если так, то возникает вопрос, какого размера это сооружение?»

Лаборатория физики Эмори начала заниматься этим вопросом два года назад, когда Хетал Патель, студентка, специализирующаяся на химии и истории, сконструировала клиновидную камеру с использованием клея и предметных стекол для микроскопа, которые позволили наблюдать отдельные образцы стеклообразных материалов. ограничивается при уменьшении диаметра.

В качестве образцов лаборатория Эмори использовала смесь воды и крошечных пластиковых шариков — каждый размером с ядро ​​клетки.Эта модельная система действует как стакан при увеличении концентрации частиц.

Образцы были упакованы в клиновидные камеры, затем помещены в конфокальный микроскоп, который сканировал поперечные сечения образцов в цифровом виде, создавая до 480 изображений в секунду. Результатом стали трехмерные цифровые фильмы, показывающие движение и поведение частиц во времени в различных областях камеры.

«Возможность снимать видео с микроскопа значительно улучшилась за последние 5-10 лет», — говорит Уикс.«Еще в середине 90-х необработанные данные из одного двухчасового набора данных составляли четыре гигабайта. Они полностью заполнили бы ваш жесткий диск. Теперь это всего лишь крошечная часть вашего жесткого диска, как один DVD. »

Данные показали, что чем уже камера для образца, тем медленнее движутся частицы и тем ближе они становятся стеклоподобными. Когда исследователи увеличивали концентрацию частиц в образцах, замедление, вызванное ограничением, происходило при больших расстояниях между пластинами. Размер между пластинами, при котором частицы постоянно замедляли свое движение, составлял 20 частиц в поперечнике.

«Это как машины и пробки», — говорит Уикс. «Если вы едете по шоссе и на нем едет еще несколько машин, вам все равно, потому что вы все еще можете двигаться с той же скоростью. В 15:00 движение ухудшается, и вы можете немного сбавить скорость. Но на в какой-то момент ваша скорость должна повыситься с 40 до 5 миль в час. Это примерно то, что происходит со стеклом ».

Предыдущие исследования показали, что группы частиц в плотных суспензиях движутся совместно. «Наша работа предполагает, что стекла твердые, потому что эти группы не могут двигаться, когда камера для образцов тоньше, чем типичный размер этих групп», — говорит Уикс.«Эти эксперименты помогают нам понять более раннюю работу, проделанную с тонкими полимерными пленками и другими стеклообразными материалами, но, поскольку мы используем частицы, а не атомы, мы можем напрямую увидеть, как ограничение влияет на стеклование».

Нанотехнологии — один из примеров области, в которой могут быть полезны исследования поведения коллоидного стекла и пластмасс в ограниченном пространстве.

«Создавая машины размером с ячейку, люди обнаружили, что они даже более хрупкие, чем можно было ожидать», — сказал Уикс.«Интересно то, что маленькие пластиковые конструкции становятся более хрупкими, потому что, когда они действительно крошечные, они менее стеклянные».

Что такое стекло? | Как делают стекло?

Что такое стекло? | Как делают стекло? — Объясни это Рекламное объявление

Криса Вудфорда. Последнее изменение: 19 января 2021 г.

Теперь вы это видите, а теперь нет. Стекло немного загадки. Достаточно сложно защитить нас, но оно разбивается невероятная легкость.Он сделан из непрозрачного песка, но полностью прозрачный. И, что, пожалуй, самое удивительное, он ведет себя как твердый материал … но это также замаскированная странная жидкость! Вы можете найти стекло, куда бы вы ни посмотрели: большинство комнат в вашем доме будут иметь стеклянное окно и, если не это, возможно, стеклянное зеркало … или стеклянная лампочка. Стекло — одно из старейших и самых универсальные материалы, созданные человеком. Давайте узнаем об этом больше.

Фото: Стеклянная загадка: Как нечто прозрачное для света кажется цветным? Цвета в этом стакане на самом деле нет! Стеклянные линзы преломляют (изгибают) световые лучи с разной длиной волны на разную величину, вызывая появление спектральных цветов.Это крупный план линзы Френеля с маяка.

Что такое стекло?

На фото: Витражи изготавливаются путем добавления солей металлов, таких как железо, марганец, хром и олово в состав расплавленного стекла, чтобы придать ему разнообразные привлекательные цвета. Это витраж, разработанный художником. Эдвард Бёрн-Джонс в соборе Святого Филиппа в Бирмингеме, Англия.

Вы не поверите, но стекло изготавливается из жидкого песка. Вы можете сделать стекло путем нагревания обычного песка (который в основном состоит из кремния диоксид), пока он не расплавится и не превратится в жидкость.Вы не найдете этого происходит на вашем местном пляже: песок тает на невероятно высокой температура 1700 ° C (3090 ° F).

Когда расплавленный песок остывает, он не превращается обратно в песчаный желтый материал, с которого вы начали: он проходит полный трансформация и приобретает совершенно иную внутреннюю структуру. Но это сколько бы вы ни охлаждали песок, он никогда не перестанет твердый. Вместо этого он становится своего рода замороженной жидкостью или какими-то материалами. ученые называют это аморфным твердым телом.Это как крест между твердым телом и жидкостью с некоторым кристаллическим порядком твердое тело и некоторая молекулярная хаотичность жидкости.

Стекло — такой популярный материал в наших домах. потому что он обладает множеством действительно полезных свойств. Помимо будучи прозрачным, его изготовить недорого, легко придать форму, когда он расплавленный, достаточно устойчивый к нагреванию в застывшем состоянии, химически инертный (чтобы стеклянная банка не вступала в реакцию с предметами, которые вы в нее кладете), и его можно перерабатывать любое количество раз.

Как делают стекло?

Художественное произведение: Производство стекла упрощено: смешать и нагреть песок и переработанное стекло с карбонатом кальция и карбонат натрия.

Когда американские ученые испытали прототип атомная бомба в пустыне Нью-Мексико в 1945 году, взрыв превратился в песок в непосредственной близости от удара в стекло. К счастью, есть более простые и менее экстремальные способы изготовления стекла, но все им нужно огромное количество тепла.

На заводе по производству товарного стекла, песок смешивается с отработанным стеклом (из сборников вторсырья), кальцинированной содой (карбонат натрия) и известняк (карбонат кальция) и нагревают в печь.Сода снижает температуру плавления песка, что помогает экономия энергии при изготовлении, но имеет досадный недостаток: из него получается стекло, которое растворяется в воде! В известняк добавлен, чтобы предотвратить это. Конечный продукт называется натриево-кальциево-силикатным стеклом. Это обычное стекло, которое мы можно видеть все вокруг нас.

Фото: боросиликатное стекло, такое как этот кувшин из PYREX® (задняя часть), выдерживает резкие перепады температур, в отличие от обычного стекла (переднее), которое разбивается.Обычная стеклянная банка спереди немного тоньше и значительно легче. Вы также можете увидеть, очень ясно, что боросиликатное стекло имеет слегка голубоватый цвет (как и оксид бора, из которого оно сделано).

После того, как песок растоплен, его либо высыпают в формы для изготовления бутылок, стаканов и других емкостей, или «плавающие» (выливается в большую емкость с расплавленным оловом), чтобы получился идеально ровный листы стекла для окон. До сих пор иногда изготавливают необычную стеклянную тару «взорвав» их.Заворачивается «комок» расплавленного стекла. вокруг открытой трубы, которая медленно вращается. Воздух продувается открытый конец трубы, в результате чего стекло взорвалось, как воздушный шар. С умелым выдуванием и точением можно получить самые разные удивительные формы. сделал.

Производители стекла используют несколько иной процесс в зависимости от типа стекла, которое они хотят сделать. Обычно другие химикаты добавляются для изменения внешнего вида или свойств готовое стекло. Например, химические вещества на основе железа и хрома добавлен в расплавленный песок, чтобы стекло стало зеленоватым.Боросиликатное стекло, пригодное для использования в духовке (широко продается под товарный знак PYREX®) является производится путем добавления оксида бора к расплавленной смеси. Добавление оксида свинца делает прекрасное хрустальное стекло, которое легче разрезать; высоко ценится ограненный свинцовый кристалл сверкает цветом, преломляя (изгибая) свет проходя через это. Некоторые специальные виды стекла производятся разный производственный процесс. Пуленепробиваемый стекло изготавливается из многослойного или ламината, состоящего из нескольких слоев стекла и пластика, склеенных вместе. Закаленное стекло, используемое в лобовых стеклах автомобилей, производится путем охлаждения расплавленного металла. стекло очень быстро, чтобы сделать его намного тверже.Витражное (цветное) стекло изготавливается путем добавления металлических соединений в стекло, пока оно расплавлено; другой Металлы придают отдельным сегментам стекла разные цвета.

Стекло — твердое тело … или жидкость?

Изображение: Вверху: В правильном кристаллическом твердом теле атомы расположены в аккуратный и предсказуемый способ. Внизу: в аморфном твердом теле, таком как стекло, расположение гораздо более случайное.

Это очень интересный вопрос.

Ответ — и то, и другое — и ни то, ни другое! Существуют самые разные мнения о том, как относиться к таким материалам, как стекло, которые кажутся немного похожими на жидкости в некоторых отношениях и немного похожи на твердые тела в других.

В школах и из книг мы часто узнаем, что все твердые тела имеют фиксированная структура атомов.

На самом деле, существуют разные виды твердых тел, которые имеют очень различные структуры и не все, что мы называем «твердым», ведет себя точно так же. Подумайте о куске железа и кусок резины. Совершенно очевидно, что они оба твердые тела, и все же резина сильно отличается от железа. Внутри каучука и железа есть свои атомы (в в случае железа) и молекул (в случае резины), расположенных в совершенно разными способами.Железо имеет правильную или кристаллическую структуру. (как карабин с атомами по углам), а резина — это полимер (состоящий из длинных цепочек молекул слабо связаны между собой). Или подумайте о воде. Как вы могли заметить, вода — это почти уникальное твердое вещество, потому что она расширяется, чтобы начать с того, что он зависает. Короче не все подходит аккуратно в наши представления о твердом, жидком и газовом, а не обо всех твердых телах, жидкости и газы ведут себя красиво, изящно и легко объяснимо. В исключения — это то, что делает науку действительно интересной!

Аморфные твердые вещества

Вернемся к стеклу.Вглядываться в микроскоп внутри стекла, и вы найдете молекулы, из которых он сделан расположены в неправильном порядке. Вот почему стекло иногда называется аморфным твердым телом (твердое тело без регулярного кристаллическая структура, что-то вроде металла). Вы можете также см. стекло, описываемое как «замороженная переохлажденная жидкость». Это еще один способ сказать «стекло — это жидкость, которая никогда не застывает». озадачивающее утверждение, которое иногда можно встретить в научных книгах. Мы могли бы скажем, стекло немного похоже на жидкость и немного похоже на твердое тело.Имеет внутренняя структура, которая находится где-то между структурой жидкости и твердое тело, с некоторым порядком твердого тела и некоторые из хаотичность жидкости.

Стекло — далеко не единственное твердое аморфное вещество. Можно сделать тип воды, называемый аморфным льдом, который можно описать как между твердым веществом (вода) и жидкостью (лед). Вы делаете это с помощью охлаждающей воды очень быстро. Лед образуется так быстро, что не успевает собраться до его нормальной кристаллической структуры. Итак, то, что вы получаете, похоже на лед но в некотором роде ведет себя как жидкая вода.Другие вещества могут быть превращены в аморфные твердые тела. Солнечные элементы часто делают из так называемый аморфный кремний.

Фото: солнечная панель из аморфного кремния. Фото Денниса Шредера любезно предоставлено NREL (Министерство энергетики США / Национальные возобновляемые источники энергии) Энергетическая лаборатория) (фото № 22143).

Рекламные ссылки

Для чего мы используем стекло?

Фото: Стекло можно использовать для вторичной переработки других материалов. материалы. Урановое стекло имеет необычный желто-зеленый цвет и светится в ультрафиолетовое излучение.Эти кусочки стекла были изготовлены из урана, оставшегося после очистки завод Fernald по переработке урана недалеко от Цинциннати, Огайо, США. Стеклование (превращение материала в стекло) — один из способов избавиться от безопасность ядерных отходов. Изображение предоставлено Министерством энергетики США.

Glass начинает ваш день с блеска: взгляд на часы, взгляд сквозь глазурь на солнце или дождь, хмурый взгляд в зеркало, песня из душ, пока вы умываетесь теплой водой, стекающей с солнечные панели на крыше.Стаканы упаковывают стол для завтрака, который сам по себе может быть сделанным из дымчатого стекла, и есть бутылки и банки со всем формы и цвета. Готовя завтрак на кухне, вы могли бы используя стеклокерамическую варочную панель или микроволновая печь с металлической подкладкой окно, чтобы волны оставались внутри. Может быть, ты смотришь теплые круассаны через дверцу духовки из пирекса? (А это стеклянный чайник?)

Когда вы проверяете электронную почту во время завтрака (плохая привычка), скорость передачи данных в Интернете сжимается. в ваш дом через оптические волокна, как потоки солнечного света через отражающие тепло окна, которые сохраняют прохладу.Вы читаете слова через стеклянную ЖК-панель вашего ноутбука или закаленные Стекло гориллы вашего смартфона, оба заряжаются солнечной энергией из фотоэлектрических панелей на крыше. Говорящие головы бормоча тебе через экран телевизора в углу.

Затем вы отправляетесь на работу или в школу в застекленной машине, автобусе, поезде (возможно, даже вертолет), согнувшись под лампами с низким энергопотреблением, покрытыми стеклом, чтобы они оставались долговечными. Если вы едете, по шоссе вы грохот может производиться из щебня и асфальта, в том числе переработанное стекло; даже белые полосы посередине используют крошечное стекло бусинки, чтобы они сияли в ваших фарах.Может быть, ты заглянешь в банк или почта по дороге, улыбаясь кассиру позади ее пуленепробиваемое окно, поскольку вы быстро делаете копию ваши водительские права (которые вы по неосторожности оставляете на стеклянной пластине копировального аппарата).

Фото: Стекло приносит вовнутрь! Это прекрасная часовня странников на ранчо Палос-Вердес, Калифорния, спроектированная Ллойдом Райтом (сыном Фрэнка Ллойда Райта). Фотография из коллекции калифорнийских фотографий Джона Б. Лавлейса в журнале Кэрол М.Американский проект Хайсмита, Библиотека Конгресса, Отдел эстампов и фотографий.

Если это современное здание, ваш офис или школа может быть миниатюрным стеклянным собором; мы думайте о стекле как о хрупком и хрупком, но закаливайте его правильно из него можно делать стены, полы, крыши и лестницы; магазины демонстрируют свои изделия через огромные ламинированные панели, отполированные до совершенство.

И это лишь малая часть того, что делает за нас стекло. Есть загружает больше мест, где он прячется, от лампочек в термометры и металлокерамические пломбы в зубах корпусов лодок из стеклопластика, «наждачная бумага», которую мы используем для украшения (часто стеклянная бумага), и даже тензодатчики, которые предупреждают нас, когда здания трескаются.Прозрачный, чистый, привлекательный, инертный, дешевый, прочный и эффективный. Какие Вы могли бы хотеть большего? Стекло — один из тех магических материалов, которые мы абсолютно не воспринимаем как должное; везде и нигде — «невидимо прозрачно», так что мы даже не замечаем, что это есть!

Рекламные ссылки

Узнать больше

На этом сайте

На других сайтах

Книги

• Стеклянный батискаф: Как стекло изменило мир Алан Макфарлейн и Джерри Мартин Алан Макфарлейн и Джерри Мартин.Профиль, 2002. Исследует историю стекла с древних времен до наших дней. Я считаю, что это та же книга (в другой упаковке), что и «Стекло: всемирная история» Алана Макфарлейна и Джерри Мартина. University of Chicago Press, 2002.
• Введение в стекольную науку и технологию Дж. Э. Шелби. Королевское химическое общество, 2005. Текст для студентов, посвященный химическим и материаловедческим аспектам стекла. Охватывает различные типы стекла и их механические, оптические и другие свойства.
• Стекло: механика и технология Эрика Ле Бурхиса. Wiley-VCH, 2014. Охватывает историю, структуру, свойства и применение стекла.
• Наука о стекле Роберта Дормуса. Wiley, 1994. Классическое однотомное руководство по науке об аморфных стеклообразных телах.
• Атомы под половицами Криса Вудфорда. Bloomsbury, 2015. Если вы ищете более беззаботный подход, то моя недавняя книга исследует чудеса стекла в «Главе 8: Великолепное остекление». Возможно, вы сможете прочитать некоторые из них в Интернете в Google Книгах, перейдя по этой ссылке.

Статьи

• Ради искусства: риск и вознаграждение на 2000 градусов Глории Доусон. The New York Times, 1 сентября 2016 года. Это слайд-шоу проходит за кулисами UrbanGlass, экспериментальной стекольной мастерской в ​​Нью-Йорке.
Стекло
• работает: как компания Corning создала ультратонкий и сверхпрочный материал будущего, Брайан Гардинер, Wired, 24 сентября 2012 г. Истоки замечательного стеклокерамического материала, который в конечном итоге стал стеклом Gorilla Glass для смартфонов.
• Удар за ударом: GlassLab приходит на Губернаторский остров Джулия Фельсенталь. The New York Times, 3 июля 2012 г. Представляем GlassLab в Музее стекла Корнинг.
• Willow Glass: ультратонкое стекло, которое можно «обернуть» вокруг устройств. Автор Катя Москвич, BBC News, 5 июня 2012 г. Corning представляет тонкое и гибкое стекло для дисплеев следующего поколения.
• «Шепчущий из стекла» Андреа Труппен. The New York Times, 27 января 2005 г. Мир Майкла Дэвиса, специалиста по реставрации старинного стекла.

Подкасты

Патенты

Чтобы получить более подробные технические сведения, попробуйте эти:

• Патент США 1 304 623: Стекло Юджина С. Салливана и Уильяма К. Тейлора, Corning, 27 мая 1919 г. Один из оригинальных патентов Corning на пирекс (боросиликатное стекло), в котором описывается его химический состав и физические свойства.
• Патент США 1304623: Изделие из натрийалюмосиликатного стекла, усиленное поверхностным слоем напряжения сжатия, Дэвид Бойд, Корнинг, 11 декабря 1973 г.Патент Corning на сверхпрочное «стекло Gorilla Glass», которое Apple использовала с таким большим эффектом в своих смартфонах и планшетах.
• Патент США 20160368777: Водосольватированное стекло / аморфные твердые ионные проводники, Джон Б. Гуденаф и др., 22 декабря 2016 г. Один из самых новаторских химиков 20-го века предлагает совершенно новый тип батарей на основе стекла.

Пожалуйста, НЕ копируйте наши статьи в блоги и другие сайты

статей с этого сайта зарегистрированы в Бюро регистрации авторских прав США.Копирование или иное использование зарегистрированных работ без разрешения, удаление этого или других уведомлений об авторских правах и / или нарушение смежных прав может привести к серьезным гражданским или уголовным санкциям.

Авторские права на текст © Крис Вудфорд 2007, 2021. Все права защищены. Полное уведомление об авторских правах и условиях использования.

PYREX® — зарегистрированная торговая марка Corning Incorporated.

Следуйте за нами

Сохранить или поделиться этой страницей

Нажмите CTRL + D, чтобы добавить эту страницу в закладки на будущее, или расскажите об этом своим друзьям с помощью:

Цитируйте эту страницу

Вудфорд, Крис.(2007/2021) Стекло. Получено с https://www.explainthatstuff.com/glass.html. [Доступ (укажите дату здесь)]

Больше на нашем сайте …

Стекло. Стекло называют переохлажденной жидкостью… | Гит Лулла | Новые явления

Переохлажденная жидкость — это научный термин для обозначения одного из наиболее распространенных материалов, используемых человечеством, — того, что мы с вами называем «стеклом».

… один из самых интригующих терминов, которые я когда-либо слышал. «Переохлажденная жидкость» (хорошо, назовите меня компьютерщиком, но я действительно думаю, что это «крутой» термин — видите, что я там сделал?).В любом случае. Из фундаментальной науки мы узнали, что если вы возьмете твердый кусок любого материала и достаточно его нагреете, он станет жидким. Если нагреть его дальше, он в конечном итоге превратится в газ. Например, представьте себе ледяной блок (твердое тело), ​​который тает в лужу с водой (жидкостью). Если вы нагреете воду, в конечном итоге она превратится в пар (газ). В обратном порядке этот процесс охлаждается, и газ превращается в жидкость, которая затем превращается в твердое вещество при дальнейшем охлаждении. Эти процессы верны для большинства материалов в нашей Вселенной.

Но не стекло.

Это похоже на то, как если бы горячее расплавленное стекло плескалось, а когда оно внезапно охлаждалось, оно затвердевало в той форме, в которой находилась жидкость. Фактически, именно так и делают стекло.

Начинаешь с песка, обычного песка. Да, на наших пляжах тоже самое. Нагрейте песок, пока он не превратится в действительно густую жидкость. И когда он остывает, он не превращается обратно в песчаные зерна — он меняет свою форму и становится чем-то между твердым телом и жидкостью.Стекло является шизофреником — оно демонстрирует одни свойства твердого тела, а другие — жидкости. Отсюда «переохлажденная жидкость».

Таким образом, просто нагревая, а затем охлаждая, мы превращаем непрозрачный зернистый песок в гладкий прозрачный материал, который мы используем повсюду. Довольно преображение. Горячее стекло можно разливать в формы для изготовления бутылок, стаканов, посуды и т. Д. Листовое стекло, также называемое «флоат-стекло», получают путем заливки расплавленного стекла на расплавленное олово. Расплавленное стекло плавает на расплавленном олове и при охлаждении образует идеально плоские листы, которые используются в окнах и на столешницах.

Специальные стекла получаются путем добавления определенных химикатов или материалов. В боросиликатное стекло, из которого готовят полезные жаропрочные блюда из Pyrex®, добавляют оксид бора. Пуленепробиваемое стекло состоит из тонких слоев пластика, зажатого между тонкими листами стекла.

Стеклянное искусство из Мурано, Италия

Для цветного стекла (также известного как «витраж») добавьте различные металлические соединения для получения разных цветов. Используется для изготовления окон в старых европейских церквях. Также используется в прекрасной художественной форме выдувания стекла , в которой капля расплавленного стекла помещается на один конец выдувной трубы, и стеклодув может затем выдувать из нее всевозможные странные, странные, красивые и красочные формы.Подумайте, Мурано недалеко от Венеции, одно из самых известных мест этого вида искусства.

Наконечник обсидиановой стрелы

Стекло также создается природой с помощью некоторых из ее самых жестоких инструментов — вулканов, метеоритов, молний. Когда расплавленная лава внезапно охлаждается, например, когда она перетекает в воду, она образует стекло, называемое обсидианом. Также известный как Dragonglass, обсидиан очень полезен для убийства Белых Ходоков (Вы не видели «Игру престолов»? Правда?).

Удары метеорита с безумно высоким давлением и температурой удара создали один из старейших видов натурального стекла.К счастью, не в последнее время. Ученые назвали этот вид стекла «импактитом». Имя креатива.

Еще есть молния, которая иногда ударяет в песок и плавит его в хрупкие стеклянные трубки, также известные как «окаменевшие молнии». Разве это не похоже на кусок коралла? Красивый.

Наш технологически современный мир не был бы тем, чем он является без стекла. Чрезвычайно твердый и один из самых прочных материалов, известных нам. Говорят, что стекло разлагается за миллион лет. И все же, что необычно, так хрупко.Его использование бесчисленное множество, часто невидимое, а иногда и удивительное.

Мы пьем из стаканов, даже если они сделаны из пластика или металла. Стекла, сделанные из «стекла», раньше назывались тумблерами, но теперь этот термин больше относится к функции , чем к материалу. Моим личным фаворитом, вероятно, является бокал для вина из хрусталя, который изготавливается путем добавления свинца в стекло, иногда до 40%. Вы когда-нибудь задумывались, почему хрустальные бокалы такие тяжелые? Теперь ты знаешь.

Вы читаете эту статью на своем смартфоне, планшете или компьютере, который подключает вас к Интернету.На сегодняшний день более 1 200 000 километров оптоволоконных кабелей, большая часть из которых пролегает на морских днах , представляют собой «каналы передачи данных», по которым передаются цифровые данные по всему миру. Для сравнения, окружность Земли составляет 40 000 километров. Эти кабели состоят из пучков стекловолокна, каждая прядь которого тонкая, как волос, и передает данные со скоростью, близкой к скорости света. Они могут передавать гораздо больше данных на большие расстояния, чем старые медные кабели, и намного легче. К тому же они служат намного дольше.

Пройдя весь мир по оптоволокну, эти цифровые данные по беспроводной связи попадают на ваш смартфон, который имеет волшебный сенсорный экран, настолько чувствительный к вашим прикосновениям, но при этом достаточно прочный, чтобы выдерживать множество падений. Corning Inc. (те же ребята, которые изобрели Pyrex®) экспериментировали со специальным химически упрочненным стеклом с 1960 года. В 2005 году компания Apple, производящая бытовую электронику, постучала в их дверь в поисках тонкого закаленного стекла, которое можно было бы использовать в качестве экрана. для нового устройства, которое они запускали.Ага — iPhone. Остальное уже история, и теперь Gorilla Glass используется более чем в 5 миллиардах устройствах по всему миру.

Вернемся на несколько веков назад. Именно изобретение оптического телескопа Галилео Галилеем в 1609 году положило начало современной астрономии. Он сделал свои собственные стеклянные линзы, чтобы собрать свой первый телескоп с трехкратным (!) Увеличением и начал путешествие научных открытий, которые открыли нам так много чудес нашей Вселенной.

(Вы ведь знаете этот музыкальный альбом?)

Позже в том же веке, в 1666 году, сэр Исаак Ньютон основал современную оптику, используя стеклянную призму, чтобы разделить луч белого света на семь составляющих его цветов — знаменитые цвета радуги VIBGYOR. .Примерно 300 лет спустя этот эксперимент послужит вдохновением для создания одной из самых знаковых обложек музыкальных альбомов всех времен…

Стекло имеет много-много применений, как практических, так и эстетических. На протяжении всей истории он сделал возможным множество открытий и инноваций. И сегодня это одна из основ нашего современного, ориентированного на технологии мира.

Но для меня чудо стекла намного приземленнее. Поскольку оно химически инертно, вы можете использовать стекло для хранения почти чего угодно без риска химических реакций или тепловой деформации.Что еще более важно, скромное стекло — один из самых экологически чистых материалов. Используйте его для изготовления контейнеров, которые можно будет использовать и использовать повторно навсегда. Даже если оно разобьется, битое стекло подлежит переработке без потери прозрачности и чистоты.

К сожалению, за последние 50 лет пластик заменил стекло для большинства целей, поскольку он дешевле, легче и небьющийся. Мы — «поколение пластика ». Это экономика, просто и понятно! Пластик означает меньше поломок и потерь при транспортировке.Меньший вес означает, что можно транспортировать больше продукта с меньшими расходами на топливо. Одноразовый пластик в наших домах вызывает слишком сильное загрязнение.

Теперь мы начали наблюдать повреждений , которые пластик наносит нашей планете и нашим телам . Пластмассы на самом деле не разлагаются, они распадаются на микроскопические частицы, которые загрязняют нашу воду, почву и воздух. Хуже того, когда пластмассы разлагаются, они также выделяют токсичные химические вещества в окружающую среду.

У нас уже есть решение проблемы пластикового загрязнения.Материал, который на 100% пригоден для вторичной переработки, совершенно нетоксичен и универсален. Что-то, что требует немного большего внимания, но несет огромные награды для нашей планеты. Пришло время перемотать назад.

Стекло.

Supercool. Но лучше всего, когда это охлажденная бутылка пива!

Действительно ли стекло — жидкость?

В фильме 2002 года «Милый дом, Алабама» Риз Уизерспун играет Мелани Смутер, заново изобретенного модного дизайнера из Нью-Йорка, вынужденного вернуться к своим южным корням — и не совсем бывшего мужа — прежде чем она сможет выйти замуж за свою светскую невесту. .

В качестве ключевого поворота сюжета на нем также изображено (предположительно) жидкое стекло. За время, которое она провела, чтобы стать жителем Нью-Йорка, старый поклонник Смутера из Алабамы, Джейк Перри (которого играет Джош Лукас), построил прибыльный бизнес. Он спешит установить громоотводы в пляжный песок прямо перед тем, как надвигается шторм. Когда молния ударяет по стержням, она направляется в песок. Это превращает песок в стеклянные скульптуры, которые Перри собирает, чистит и продает в своей галерее. Успешное предприятие Смутер обнаруживает только после того, как она поправляется и снова влюбляется в него [источник: IMDB].

Но в этом сюжете больше проблем, чем просто личная жизнь Смутера. Скульптуры с молнией Перри, возможно, уходят корнями в реальную жизнь, но они изображены с большой долей кинематографической свободы. Скульптуры, показанные в фильме, выглядят как выдувное стекло, созданное мастером в неземные абстрактные формы. Однако реальность не всегда бывает такой хрупкой ни по внешнему виду, ни по существу. В реальной жизни, когда молния попадает в песок, содержащий кремнезем или кварц, тепло в 1800 градусов по Цельсию (3272 градуса по Фаренгейту) распространяется под землей и превращает песок в кварцевое стекло.Стекло, известное как фульгурит , является полым и обычно принимает трубчатую форму, часто с ответвлениями, расходящимися от центрального ядра. В результате получается форма, имитирующая коряги [источник: Hill].

Стекло, будь то конечный результат — фульгурит, окно или зеркало, начинает жизнь в вязкой, податливой форме. Он создается путем нагрева диоксида кремния и других элементов, включая карбонат натрия, известь и оксид магния, до жидкого состояния. Затем ему придают форму и охлаждают [источник: Corning Museum of Glass].

Несмотря на то, что перегретое стекло выглядит и действует как жидкость, на самом деле это может быть совсем не так. Когда большинство элементов нагревается, их молекулы начинают свободно перемещаться, в результате чего образуется жидкая форма, которую можно заливать. Несмотря на то, что перегретое стекло может имитировать жидкость, на самом деле оно действует как одна молекула, когда охлаждается, что сохраняет его твердость при комнатной температуре. На самом деле стекло представляет собой аморфное твердое тело, не имеющее полностью организованной кристаллической структуры. Он существует в промежуточном состоянии, что означает, что это не настоящее твердое тело, но и не настоящая жидкость.Ученые предполагают, что молекулам стекла при комнатной температуре потребуется больше времени, чем существует Вселенная, чтобы изменить свою форму [источник: Куртин].

В каком-то смысле время, которое потребуется стеклу, чтобы течь или перестраивать свои молекулы само по себе, настолько велико, что оно действует как твердое тело. Например, ученые, изучающие образец консервированного янтаря возрастом 20 миллионов лет, обнаружили, что он не продолжал течь, несмотря на воздействие различных температур. Хотя не все стекло так же стабильно, как янтарь, даже стекло, которое действительно является аморфным твердым телом, может само по себе изменить свою форму [источник: Чжао].

Ученые публикуют новое открытое состояние вещества: жидкое стекло

Фото: Stock Photos from PHYZZYGRAPHICS / Shutterstock

Вы, наверное, знаете, что существует три классических состояния материи: жидкости, твердые тела и газы. Однако свойства некоторых материалов не поддаются упрощенной классификации. На протяжении десятилетий ученые пытались ответить, почему стеклу не хватает кристаллической молекулярной структуры, характерной для большинства твердых материалов. В недавней статье, опубликованной в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences , было сделано важное открытие, которое помогает объяснить это особое свойство.Как оказалось, новое определенное состояние вещества, известное как жидкое стекло , является ключом к пониманию структуры обычного твердотельного материала, который, как мы все думаем, мы хорошо знаем.

Группа ученых-материаловедов из Университета Констанца в Германии решила определить, что является причиной особой «хоатической» структуры твердого стекла. Они сосредоточили свои усилия на процессе перехода к твердому состоянию. Чтобы изучить это, команда создала коллоиды — частицы эллипсоидного стекла, которые были диспергированы и взвешены в другом веществе.Эти частицы больше, чем молекулы, и можно наблюдать взаимодействие в различных концентрациях. Один из авторов, профессор Андреас Зумбуш, сказал в заявлении: «При определенных плотностях частиц ориентационное движение замораживается, в то время как поступательное движение сохраняется, что приводит к стекловидным состояниям, в которых частицы группируются, образуя локальные структуры с аналогичной ориентацией».

Другими словами, частицы сгруппированы вместе. «Скопления [начали] взаимно препятствовать друг другу и опосредовать характерные дальнодействующие пространственные корреляции», что означает, что они не могли объединиться, чтобы сформировать традиционную жидкую материю.Поскольку частицы также не были твердым телом, их назвали совершенно новым состоянием вещества — жидким стеклом. Теории о жидком стекле существуют давно, но этот эксперимент был первым, в котором было обнаружено существование и поведение образования. Исследователи надеются, что их открытия будут способствовать дальнейшему развитию материаловедения, особенно в отношении других стеклообразных веществ.

Ученые открыли новое четвертое состояние вещества —

жидкое стекло .

Фото: Стоковые фотографии из JOKER1991 / Shutterstock

Используя эллиптические частицы в качестве коллоидов, исследователи наблюдали за поведением частиц, чтобы понять, как материал образует жидкое стекло.

Эллипсоидальные частицы в кластерах жидкого стекла. (Фото: исследовательские группы профессора Андреаса Цумбуша и профессора Маттиаса Фукса)

ч / т: [IFL Science]

Статьи по теме:

Очень хорошо сохранившийся шерстистый носорог обнаружен в тающей вечной мерзлоте Сибири

Ученые разработали термохромное окно, которое превращает солнечный свет в электричество

Ученые обнаружили, что ваш мозг наполовину бодрствует, когда вы спите в новом месте

Исследование

показало, что все голубоглазые люди имеют общего предка

Физика… Стекло

Роберта Кунцига

Дом во Франции Ilive in был построен в 16 веке, и хотя я сомневаюсь, что какие-либо оконные стекла оригинальные, некоторые из них довольно старые. Проходя мимо моего офиса, люди нервничают. Это меня щекочет: эти вертикальные искажения стекол напоминают мне, что стекло — хрупкое, бьющееся стекло — на самом деле жидкое. Я слышал, что окна средневековых соборов внизу толще, потому что там скопилось стекло; и даже ручейки на моих собственных стеклах кажутся пробуждающими быстротечность существования: время — это река; стекло — это река — вы поняли.

«Идея о том, что стекло — это жидкость, — очень распространенный миф, — говорит Ивонн Стоукс, математик, занимающийся спортом из Университета Аделаиды в Австралии. «Мой советник сказал мне это как факт. И однажды в лабораторию зашел класс школьников, и один из них сказал мне то же самое. Если вы хотите говорить под микроскопом, тогда стекло можно назвать жидкостью. Но люди по понятным причинам склонны думать, что если это жидкость, она течет. Это представление ложно «. Стоукс недавно с помощью подробных расчетов доказал, что старые окна не могли иметь заметный поток.

Если миф выживет, то только потому, что он содержит зерно истины, а также потому, что стекло — это непонятный вид материи, весьма непохожий на три обычных вида. Газ — это анархия молекул, движущихся в разные стороны; жидкость — это более плотное, но все же беспорядочное общество, в котором молекулы постоянно растворяются и восстанавливают слабые связи; твердое тело — это молекулярная армия в жестком построении. Но стекло есть. . . ни один из вышеперечисленных. Он жесткий, как твердое тело, но его молекулы не расположены в повторяющихся кристаллах.Он аморфный, как жидкость.

Фактически, конструктивно нет резкой границы между жидкостью и стаканом. Стекло формируется путем «переохлаждения» жидкости ниже точки замерзания и последующего охлаждения. Если вы охладите его достаточно быстро, молекулы не смогут организовать себя в кристаллы. При понижении температуры жидкость становится более вязкой, а молекулы более вялыми. Это похоже на игру в молекулярные музыкальные стулья, в которых музыка никогда не останавливается, а игроки никогда не садятся; вместо этого они, кажется, движутся через мед, затем через смолу, пока не становятся почти неподвижными, как жуки в янтаре.

Оконное стекло изготавливается в основном из песка — с добавлением кальцинированной соды для снижения температуры плавления и известняка для уменьшения растворимости в его окончательной форме — но почти любая жидкость может быть стеклом, если ее достаточно быстро охладить. Однако некоторые жидкости легче превратить в стекло, чем другие. Чем более вязкая жидкость находится в точке замерзания, тем больше проблем с переходом молекул в кристаллическое образование и тем выше вероятность того, что они превратятся в стекло.

Возьмем пенопласт, наполнитель кофейных чашек; это полимерный стакан с множеством пузырей.Каждая молекула, говорит химик Марк Эдигер из Висконсинского университета, представляет собой длинную неудобную цепочку, поэтому жидкий полистирол представляет собой спутанный вязкий суп. «Никто никогда не кристаллизовал это», — говорит Эдигер. «Стекло — единственный твердый полистирол, который может быть в обычном твердом состоянии». Другой крайностью является вода: ее маленькие симметричные молекулы так стремятся образовать тетраэдры льда, что единственный способ остановить их — это заморозить их одну за другой. Между ними находится сахар: мы добавляем его кристаллы в кофе, но сахар также легко переохлаждать, и многие конфеты стеклянные.

В наши дни очки повсюду, от телефонных кабелей до Life Savers, но исследователи все еще спорят о самой их природе. Стакан — это просто жидкость в твердой одежде? Или, как выразился инженер-химик Пабло Дебенедетти из Принстонского университета, действительно ли стекло вокруг нас является «замаскированной версией чего-то более глубокого», чего-то, что называется идеальным стеклом? «Это называется идеальным, потому что его никто не видел», — говорит Дебенедетти. Но в качестве теоретической концепции это могло бы объяснить некоторые свойства настоящего стекла.

Дебенедетти говорит, что настоящее стекло вызывает недоумение, потому что как температура, при которой оно образуется, так и его конечные свойства зависят от скорости охлаждения жидкости: «Чтобы сказать вам, что вода закипает при 212 градусах по Фаренгейту или замерзает при 32 градусов, мне не нужно ничего уточнять о скорости нагрева или охлаждения. Но стеклование другое «. Чем медленнее вы охладите расплав, тем ниже температура, при которой он превратится в стекло, и тем более плотным будет это стекло.Таким образом, оконное стекло образуется при температуре от 1472 до 1022 градусов по Фаренгейту.

По мнению некоторых теоретиков, идеальное стекло — это то, что вы могли бы произвести, если бы вы могли охлаждать жидкость с геологической медленностью, при этом каким-то образом предотвращая ее кристаллизацию. Он будет формироваться при одной точной температуре, как и твердые тела, жидкости и газы. Подобно им, это была бы отдельная фаза вещества, а не просто — как обычное стекло — гибрид твердого и жидкого. Идеальное стекло было бы таким же неподвижным и почти таким же упорядоченным, как кристалл, но это не было бы кристаллом.Никто не знает, как это будет выглядеть.

«Вы просите меня заняться поэзией», — говорит Фрэнк Стиллинджер из Bell Labs. «Это все равно что сказать:« Какого цвета волосы ангелов, танцующих на булавочной головке? » Я тоже не могу ответить на этот вопрос «.

Какой бы ни была его структура, идеальное стекло было бы в равновесии, как и другие фазы материи, но в отличие от настоящих стекол. «Стекло постоянно развивается, пытаясь достичь равновесия», — говорит Эдигер. «Кристалл счастлив просто сидеть там, потому что он уже находится на дне энергетической долины.На склоне холма стоит стакан. И очень, очень медленно оно скатывается ».

Это жирное зерно истины внутри мифа: стекло действительно течет — только не в человеческом масштабе времени. Если бы вы могли каким-то образом сохранить окно собора на достаточно долгое время, оно могло бы превратиться в жесткую лужу на полу. Или он может стать непрозрачным кристаллическим твердым телом. Возможно, это церковное окно может даже превратиться в идеальное стекло. «Мы не можем проводить эксперимент достаточно долго, — говорит Эдигер. очень интересный вопрос.«

Ивонн Стоукс подсчитала, какой длины будет достаточно. Если предположить, что оконное стекло просто течет вниз по склону, она спросила, сколько времени потребуется, чтобы нижняя часть стала толще всего на 5 процентов? По крайней мере, 10 миллионов лет, она считает — и это, вероятно, будет «сильно недооценено». Окна собора могут быть толще внизу, говорит она, просто потому, что стекло ручной работы различается по толщине, а средневековые строители предпочитали опускать толстые концы вниз. А волнистые старые оконные стекла — это не стекло, которое потекло; это стекло, которое было испорчено с самого начала.

В настоящее время большинство окон изготавливают из безупречного «флоат-стекла»: расплавленное стекло выливают в ванну с расплавленным оловом и дают ему растечься и затвердеть в идеально плоский лист. Но в Blenko Glass в Милтоне, Западная Вирджиния, по-прежнему производят оконные стекла по старинке. Ремесленник получает шар из расплавленного стекла на конце своей трубки, который он выдувает в длинную цилиндрическую деревянную форму, так что ковкое стекло образует внутри полую трубку. После того, как стекло остынет, он вынимает его из формы, надрезает по длине, повторно нагревает стекло и гладит его, превращая в единую панель размером 18 на 25 дюймов.Каждый из них содержит пузырьки воздуха и большие волнистые полосы и продается за 27 долларов, потому что некоторым людям нравится эстетика старого стекла — например, людям, ответственным за исторические достопримечательности.