Barwienie szkła w historii i obecnie

Przyjrzyjmy się, jak barwiono szkło u zarania dziejów i jak barwi się je dzisiaj. Na jakim etapie procesu produkcji szkła dodaje się barwnik i jakie powszechne oraz nietypowe substancje są używane do barwienia szkła.

Kolor to najbardziej zauważalna cecha szkła. Postrzegamy go wcześniej niż kształt, a nawet wcześniej niż szlif. Może być również jedną z najbardziej interesujących i najpiękniejszych cech szkła. Kolor czasami decyduje o użyteczności szklanego przedmiotu, chroniąc zawartość na przykład przed promieniowaniem UV, ale niemal zawsze decyduje o jego atrakcyjności i pożądaniu. Przyjrzyjmy się, jak barwiono szkło u zarania dziejów i jak barwi się je dzisiaj. Na jakim etapie procesu produkcji szkła dodaje się barwnik i jakie powszechne oraz nietypowe substancje są używane do barwienia szkła.

U zarania dziejów

Około 3500 lat p.n.e. w Mezopotamii i starożytnym Egipcie zaczęto produkować pierwsze prawdziwe szkło. Jednymi z pierwszych kolorowych szklanych przedmiotów były koraliki i małe naczynia. Ci pierwsi szklarze odkryli, że dodając różne substancje do masy szklanej, zmienia się jej kolor. Gdy odkryto metody produkcji kolorowego szkła, rozpoczęła się eksplozja eksperymentów. Celem było znalezienie substancji, które nadawałyby szkle określone kolory.

W VIII wieku perski chemik Abu Musa Dżabir ibn Hajjan, często znany jako "Geber", zapisał dziesiątki receptur na produkcję szkła o określonych kolorach. Geber jest często nazywany "ojcem chemii" ze względu na to, że zrozumiał, iż tlenki metali są kluczowym składnikiem barwienia szkła. (Więcej o historii szkła przeczytasz tutaj.)

Witraże

Wśród tych, którzy wspierali pierwszych rzemieślników szklarskich, były głównie organizacje religijne. Witraże stały się bardzo popularnym dodatkiem do kościołów, meczetów, synagog i innych ważnych budynków już ponad 1000 lat temu. Artyści tworzący te artystyczne okna potrzebowali całej gamy kolorów, aby stworzyć realistyczne sceny witrażowe. Ich poszukiwania pełnej palety kolorów były bodźcem do dalszych badań i eksperymentów, które doprowadziły do powstania ogromnej różnorodności kolorowych szkieł.

Jak barwi się szkło dzisiaj?

Każda huta szkła ma swoje tradycje i własne tajne receptury do tworzenia gamy kolorów. Nie oczekuj więc dokładnych receptur na konkretne odcienie – każdy mistrz huty strzeże ich jak oka w głowie. To, co możemy Ci jednak ujawnić, to proces barwienia. Czekają nas również ciekawostki, takie jak użycie tlenku uranu czy barwienie szkła krowim nawozem. Ale o tym później.

Proces barwienia szkła

Naturalny kolor szkła jest zielonkawy. Trzeba go więc odbarwić. Do tego celu używa się azotanu sodu lub tlenku manganu. Gdy przygotowana jest bezbarwna mieszanina – co jest standardem – można zaczynać.

Mieszamy wszystkie sypkie składniki

Chociaż poniższy opis może wydawać się prosty, zdecydowanie taki nie jest. Barwienie szkła to precyzyjna praca, dlatego ważne jest dokładne odmierzanie, przygotowanie i zaplanowanie wszystkiego. Tlenki metali, którymi barwi się szkło, są przechowywane w postaci sypkiej. Te tlenki dodaje się bezpośrednio do sypkiej mieszaniny szklarskiej i wszystko trafia do mieszarki. Mieszanina musi być całkowicie jednorodna, dlatego nie oszczędza się na mieszaniu.

Na patelnię z tym

Doskonałe wymieszanie składników trafia następnie do ogromnej patelni do topienia i topi się, aż powstanie masa szklana, z której tworzy się produkty kryształowe, tak jak je znamy.

Musi się zgadzać

Przy każdym mieszaniu koloru trzeba dopracować odcień tak, aby był w 100% zgodny. W najlepszych hutach szkła nie ma mowy, aby poszczególne partie koloru o tej samej nazwie różniły się choćby o pół odcienia. Dlatego przy każdym mieszaniu najpierw tworzy się "kontrolny pręt", aby ocenić, czy kolor jest prawidłowo zmieszany. Jeśli kolor nie jest dokładnie zmieszany, cała partia 350 kg trafia do odpadów, a to jest marnotrawstwo.

Mieszamy sypkie składniki, mieszamy, topimy.

Sprawdzone receptury

Kolory szkła są stałe, eksperci twierdzą, że można stworzyć kolor na zamówienie, ale każdy kolor musi przejść rozwój chemiczny i badania, zanim będzie można go zmieszać. To czasochłonne, a zanim dojdzie do takiego rozwoju, kolor może już nie być modny. Dlatego szklarze trzymają się sprawdzonych kolorów szkła, nawet 160-letnich receptur, które są przekazywane z pokolenia na pokolenie.

Szkło jak kameleon

Kolorowe szkło jest ostatecznie poddawane kontroli końcowej pod różnymi wariantami światła. Zupełnie inaczej wygląda pod światłem sztucznym i inaczej w świetle naturalnym. Również grubość ścianki szkła ma znaczenie. Na grubszej ściance kolor wygląda bardziej intensywnie niż na szklance o cienkich ściankach. Trzeba również wziąć pod uwagę, do jakiego koloru pasuje który szlif, ponieważ nie wszystkie kolory szkła są idealne do szlifowania. Kolory wpływają również na twardość szkła. Krótko mówiąc, barwienie szkła to nie taka prosta sprawa, to naprawdę nauka. Dlatego warto trzymać się starych i sprawdzonych receptur.

Paleta kolorów

Przepis na produkcję kolorowego szkła zazwyczaj obejmuje dodanie tlenku metalu do szkła, to już wiemy. Poniższa tabela przedstawia niektóre z tlenków metali i kolory, które tworzą. W wykazie znajduje się również tlenek manganu i azotan sodu. Są to odbarwiacze – materiały, które neutralizują wpływ zanieczyszczeń na kolor szkła. Tabelę należy traktować jedynie orientacyjnie, ponieważ, jak już wspomniano, konkretne związki i receptury są pilnie strzeżone przez każdego mistrza huty.

To tylko dla wyobrażenia, kolorów jest znacznie więcej, podobnie jak związków chemicznych, które są używane. 

Nie myl kolorowego ze spryskiwanym

Chociaż może wydawać się to oczywiste na pierwszy rzut oka, wolimy to podkreślić. Nie każde kolorowe szkło powstaje z barwionej masy szklanej. Istnieje wiele produktów szklanych, które są kolorowane poprzez natrysk barwnika dopiero po wykonaniu produktu. Na przykład cała popularna kolekcja Rainbow lub Plantica. U renomowanych czeskich producentów kolory te są trwałe, odporne i całkowicie bezpieczne – i wyglądają naprawdę pięknie, prawda?

Ciekawostki na zakończenie

Szkło atomowe

Czy wiedziałeś, że istnieje szkło barwione uranem? Dokładniej – tlenkiem uranu, często z dodatkiem tlenku żelaza, aby wzmocnić zielonkawy odcień. Znane jest pod nazwami: szkło uranowe, szkło atomowe, szkło naftowe. Produkowano je głównie w latach 1850–1920, kiedy było bardzo popularne. W czasie II wojny światowej cały uran został skonfiskowany, a produkcja szkła uranowego została wstrzymana. Wznowiono ją dopiero w 1959 roku, choć już na mniejszą skalę – ponieważ uran był i nadal jest bardzo drogi.

Do dziś istnieją pasjonaci i kolekcjonerzy szkła atomowego, którzy posiadają rozległe zbiory. Szkło ma jasnozielono-żółty kolor, a pod wpływem promieni UV emituje piękne, choć może nieco upiorne światło. Jakkolwiek dziwne może się to wydawać, szkło to nie jest radioaktywne – tlenek uranu jest na tyle stabilny, że nie emituje promieniowania. To naprawdę fascynujący materiał i zdecydowanie warto go zobaczyć na własne oczy.

po lewej szkło uranowe w świetle dziennym / po prawej w świetle UV

Szkło z krowiego łajna

Nasi przodkowie potrafili wykorzystać dosłownie wszystko. Bursztynowy kolor szkła, który do dziś cieszy się popularnością, uzyskiwali poprzez dodanie do masy szklanej substancji organicznych. Dyrektor generalny Czesko-Morawskich Hut Szkła, František N. Paraubek, w swojej książce Szklarze przy pracy (1944) pisał, że sprawdzone składniki to m.in. „…sieczka, słoma, siano, trociny, sadza, węgiel, koks, grafit i krowi nawóz.”* Trudno sobie wyobrazić, jak szklarze wpadli na ten pomysł – z pewnością ciekawa historia. Tak czy inaczej, cieszymy się, że wrzucili tam ten nawóz, bo Amber jest przepiękny i zawsze chętnie z niego pijemy.

*Cytat z artykułu „Szklanki z krowiego łajna, Muzeum Wołoszczyzny”

Pamiętajmy, że szkło jest nierozpuszczalne w wodzie – podobnie jak wszystkie jego składniki – więc bez obaw: Na zdrowie!