Показать сообщение отдельно
Старый 25.01.2020, 06:53 #2
Специалист раздела "Стекло"
 
Регистрация: 01.08.2019
Адрес: Вельск, 29 RUS
Сообщений: 1,138
Репутация: 4909419
По умолчанию

Переходя к оценке деятельности С. П. Петухова в области химии и технологии силикатов, продолжавшейся почти в течение 43 лет, следует, прежде всего, отметить, что она была разнообразной и не ограничивалась узкими рамками какого-то одного раздела этих научных дисциплин. Правда более всего он занимался вопросами производства смальт для мозаики и достиг в этом больших успехов. Находясь на императорском стекольном заводе, он посвятил почти 23 года изготовлению смальт (1869-1892 гг.) ; однако и позже он продолжал работать в том же направлении, подготавливая смальты для набора мозаичных картин для храма Воскресения. С.П. Петухов сделал большой вклад в технологию производства смальт в России, и эта сторона его научно – производственной работы ждет еще специального освещения в печати. Им разработана обширная палитра стекол самых разнообразных цветов и оттенков для мозаичного искусства. О достоинствах этой его работы можно судить по известной мозаичной картине «Лобзание Иуды», созданной исключительно из смальт С. П. Петухова. Картина была исполнена Силивановичем и Щетинимым-Апостоловым под руководством проф. Келера с картины К. П. Брюллова. Картина была предназначена для Исаакиевского собора и имеет площадь около 8,7 кв м.
Однако, помимо смальт, С. П. Петухов занимался и другими вопросами теории и практики стеклоделия и керамики и оставил после себя богатое по содержанию научное наследство. В 1881 г, он опубликовал в журнале Русского физико-химического общества две статьи, связанные с процессом стекловарения «Об окрашивании стекла углем» и «О разложении углекислоты серою при высоких температурах».
В 90-х годах С. П. Петухов занимался экспериментальной работой по применению щелочесодержащих горных пород для плавки стекла. Варки производились в г. Юрьеве и дали «довольно удовлетворительное бутылочное стекло».
В состав шихты, кроме андезита, С.П. Петухов для облегчения плавки вводил дополнительно песок, известь и глауберовую соль. Плавка этой шихты производилась на императорском стекольном заводе, где работал С.П. Петухов в печи приспособленной для плавки хрусталя. Температура печи, как он сообщает, была недостаточной (1200°) , так как после плавки стекло получалось густое и вырабатывать его было трудно.
«Из расплавленного стекла была выдута толстая бутылка - пишет, С.П. Петухов, два раза охлажденная и два раза введенная в закалочную печь, в которой пробыла в оба раза около трех суток, не показала и следов расстекловывания. Такой результат можно считать удовлетворительным в техническом отношении». К этому же приблизительно времени, до 1887 г., относится исследование С.П. Петухова, связанное с разработкой состава и изготовлением стекла по заказу Д. И. Менделеева, который вел изучение удельных весов растворов серной кислоты.
Большой научный интерес представляет собой доклад С.П. Петухова о пороках стекла, сделанный им в Русском техническом обществе в 1893 г, на основании его долголетних практических наблюдений и специально поставленных исследований. Доклад этот был опубликован в «Записках» общества, а также выпущен в том же году в виде оrдельной брошюры под названием «Стекло в отношении пороков».
В своих взглядах на природу стекла С. П. Петухов придерживался теории строения силикатов и стекла, разработанной Д.И. Менделеевым. «Стекло относится, - пишет он, - к отделу тех соединений, которые называются неопределенными и из которых сплавы по своим свойствам ближе всего подходят к нему, но так как образование стекла, вследствие кислотного характера кремнезема и других его свойств (полиморфизм) , идет несколько иначе, то такие ,соединения относят в разряд кремнеземистых сплавов. Отсюда явствует, что состав стекла не представляет собою чего-либо определенного и действительно многочисленные анализы стекол представляют большое разнообразие относительно количества входящего в состав кремнезема, глинозема, щелочей, щелочных земельных и проч.
Далее С.П. Петухов переходит к рассмотрению разнообразных пороков стекла и дает их классификацию, основанную на технологических предпосылках. К первой группе пороков он относит: 1) крупку, 2) камень, 3) свиль, 4) шлир, 5) пенку, 6) пузырь и мошку. Эта группа пороков объединяется тем, что все они зависят от «приемов подготовительных работ, плавки и выработки изделий». Ко второй группе относятся: 1) рух, 3) потение и радужность (иризация). Эти пороки зависят от состава стекла и управления огнем. Как видно, классификации С.П. Петухова отличается от современной, так же как и объединение пороков в группы.
Чтобы избежать появления того или иного брака, С.П. Петухов дает практические указания как надо вести производственный процесс. Он обращает внимание на то, что «для выплавки хорошего прочного стекла требуется большая степень жара, доходящая до яркого белого каления, т. е. около 1400 и 1500°С». Он обращает внимание на необходимость тонкого измельчения сырьевых материалов и тесного их смешения.
С.П. Петухов поминает о магистре технологии А. Чугунове, который в 1856 r. предложил весьма целесообразный способ смешения шихты; этот способ был испытан С.П. Петуховым и дал весьма хорошие результаты.
Большое значение он придавал приемам засыпания смеси в горшок: «необходимо делать засыпку состава небольшими объемами и, не проварив совершенно предыдущую засыпь, не делать другую вновь». Читая эти указания С.П. Петухова, сделанные много лет тому назад, убеждаешься, насколько он еще современны, полезны и важны и в наши дни.
Обсуждая вопрос о пороках, зависящих от кристаллизации стекла, С. П. Петухов останавливается на весьма важной теме: о приемах диагностики брака—определения природы и состава кристаллических включений. Его высказывания по этому поводу весьма интересны и свидетельствуют о том, что он сам занимался практически распознаванием брака и встречался с теми же трудностями, с которыми сталкивается каждый, кто занимается этим делом. Первая и главная трудность – выделить в чистом виде из стеклообразной массы те мелкие кристаллические включения, состав и природу которых надо определить.
С. П. Петухов писал по этому поводу: «Определение природы кристаллических отложений, образующихся при вышеописанных условиях обыкновенным химическим путем , предполагает отделение их одного от другого, что совершить механическим путем представляется совершенно невозможным, особенно в случаях, когда кристаллы выделяются в мелком состоянии и рассеяны по всей массе остального силиката...».
Весьма интересны наблюдения С.П. Петухова над изменением свойств стекол при их отжиге и закалке. Он обращает внимание на то, что при отжиге стекло уменьшает свой объем, или, как говорит он, «садится», что в свою очередь определяется увеличением удельного веса стекла при подобной тепловой его обработке. Он сообщает данные из производственной практики, когда формы и лекалы приходится делать больших размеров для тех изделий, которые требуют более или менее точных измерений.
Н. Любавин через шесть лет после статьи С.П. Петухова о пороках стекла отмечал, что по поводу изменения удельного веса стекла в зависимости от обработки существовало два взаимно противоположных мнения: одни утверждали, что при закаливании, т. е. быстром охлаждении, удельный вес уменьшается, другие наблюдали якобы увеличение удельного веса при тех же условиях. С.П. Петухов занялся экспериментальным изучением этого вопроса и сделал многократные определения удельного веса до и после отжига (т. е., по С.П. Петухову, «закалки») . Из 11 определений для неотожженного свинцового хрусталя он получил среднюю цифру 3,1066; после 36-часового отжига цифра эта изменилась до 3,114. Кроме бесцветного хрусталя он производил опыты с окрашенными стеклами и всегда наблюдал увеличение удельного веса после отжига на несколько единиц во втором или третьем знаке после запятой (от 0,001 до 0,022) . Им сделано было свыше десяти определений, на основании которых С.П. Петухов установил, что отожженное стекло всегда имеет больший удельный вес, чем закалённое.
Теоретическая сторона вопроса привлекала внимание С.П. Петухова, и он не ограничивался одной лишь констатацией наблюдавшегося им явления, но и давал ему посильное объяснение. Разницу в удельных весах отожженного и закаленного стекла можно было бы объяснить двояко: либо внутренними напряжениями, появляющимися при закалке, либо более тонкими структурными превращениями в стекле, происходящими в нем в зависимости от скорости изменения его теплового состояния. И действительно, некоторые исследователи приписывали разницу удельных весов отожженного и закаленного стекла именно внутренним натяжениям, появляющимся при закалке, от чего пришлось недавно отказаться на основе очевидных и неоспоримых экспериментальных данных.
С.П. Петухов не встал на эту ошибочную позицию и построил свое объяснение на изменении структурного состояния стекла, хотя наука располагала в его время весьма небольшим запасом экспериментальных данных по этому вопросу. Давая свое объяснение, он оказался очень близок к нашим современным гипотезам, связанным с представлениями о кристаллитной природе стекла. Вот что писал С.П. Петухов: « Очевидно, что здесь от действия возвышенной температуры (при отжиге) происходит перемена состояния, подобная той, которая наблюдается при зарухании стекла, или его расстекловывании. Эта перемена состояния сопровождается перестановкой составных частей силиката, при которой подходящие соединения обособляются в определенные кристаллические формы. Такая перемена состояния постоянно сопровождается сжатием».
Доклад С.П. Петухова о пороках стекла показывает, что автор является не только весьма знающим и опытным производственником, но и весьма глубоким и вдумчивым теоретиком стеклоделия, обладающим к тому же и способностями экспериментатора-исследователя.
В последние десять лет своей жизни С. П. Петухов особенно интересовался огнеупорными глинами и, в частности, воронежской глиной, лабораторно изучал ее и посвятил этому вопросу несколько статей. Он обратил внимание на то, что воронежская (латненская) глина по своей пластичности и огнеупорности не хуже немецких и английских глин, которые ввозились в Россию.
Nickas вне форума   Ответить с цитированием