Üveg
Üveg (l. a mellékelt képet). A kovasavnak (quarc, homok) fémoxidokkal való összeolvasztása által mesterséges szilikátokat nyerünk. Az alkáliszilikátok átlátszók, alaktalanok, de vizben oldhatók (l. Vizüveg), a földfémek szilikátjai pedig kristályosak; de ha a szilikát többféle fémoxidot (alkálifém és földfém oxidjai) tartalmaz, akkor is átlátszó és alaktalan, de vizben és kémiai szerekben oldhatatlan, tehát az üveg kellékeinek megfelel. Az üvegnek használt szilikátok tehát rendszerint két vagy több fémoxidot, u. m. alkálifém- és földfém-oxidokat tartalmaznak, mely utóbbiak nehéz fémek oxidjaival is helyettesíthetők (ólom üveg). A jó üveg kettős-hármas szilikát (RO.2-3SiO2).Ha három molekulánál több benne a kovasav, az üveg átlátszatlan és lehűlésnél kristályos, rühes lesz (l. Kristályos üveg); ha pedig két molekula kovasavnál kevesebb van benne, puha, mállékony (irizáló) lesz és a kémiai szereknek már nem állhat ellen. A hígfolyós üveg mindenféle fémoxidot, sőt fémeket is felold, melyek az üveget rendszerint megfestik, de ha az ilyen üveg igen lassan lehűl, akkor a túlmennyiségben oldott testek kristályosodnak (l. Kristályos üveg, Csontüveg, Avanturin és Rubinüveg).
Üveget a legkülönbözőbb fémoxidokból készíthetünk, de a gyakorlatban csak a következő üvegnemeket gyártják: 1. Kalciumnátriumüveg, melyet mész, szóda és quarc összeolvasztása által nyernek. A szóda helyett szulfátot (Na2So4) is alkalmazhatunk, ha egyúttal faszenet is keverünk hozzá. A szén redukálja a szulfátot kénessavas nátriummá (Na2So4 + C = Na2So3 + CO), mely kéndioxid fejlesztése mellett a kovasavval összeolvad (Na2SO3 + xSiO2 = Na2O.xSiO2 + SO2). A kalciumnátriumüvegből készítjük a táblaüveget és a közönséges öblös üvegtárgyakat. A palacküveg is kalciumnátriumüveg, csakhogy ez sok vasoxidot és aluminiumoxidot tartalmaz, mivel előállítására tisztátalan homokot v. természetes szilikátokat (gránit, bazalt) használnak. 2. Kalciumkáliumüveg (cseh kristályüveg). Ezt mész, hamuzsír és quarcból készítik. A káliumüveg tisztább, fehérebb, minta nátriumüveg és leginkább finomabb és csiszolt üvegtárgyakat készítenek belőle. Nehezebben olvad, mint a nátriumüveg s ezért belőle készítik a laboratoriumokban alkalmazott elégető csöveket is. Gyakran a hamuzsírt részben szódával helyettesítik s ez által könnyebben olvadó üveget nyernek. 3. Ólomüveg (kristályüveg), minium (vörös ólomoxid), hamuzsír és quarcból készül. Ez nagy fajsúlyánál fogva erősen töri a fényt, miért finom, csiszolt üvegtárgyak és optikai üveg előállítására használják (l. Fénytani üveg). Az ólomüveget nagy súlya és tiszta csengése teszi felismerhetővé. Olcsóbb ólomüvegben (félkristályüveg) az ólomoxidot részben kalciumoxiddal helyettesítik. Az üvegben a kovasav részben bórsavval is helyettesíthető, miáltal nagyon könnyen olvadóvá lesz, de az ilyen üveget csak máznak és zománcnak alkalmazzák; a kalciumoxid pedig báriumoxiddal, stronciumoxiddal stb. helyettesíthető. Gyakorlati fontossága csak a báriumüvegnek van, melyet újabban kőedénymáznak alkalmaznak.
Gyártása.
Az üveggyáros a quarcot először égeti és izzó állapotban vizbe teszi, mi által a quarc törékenynyé, tehát könnyebben apríthatóvá lesz és egyúttal a benne levő vasas részek is jobban felismerhetők lesznek, ugy hogy ezek is kiválaszthatók. Az osztályozott, égetett quarcot ezután zúzzák, de ez igen egészségtelen munka, s ezért újabban a quarc helyett mindinkább természetes homokot használnak. Kiváló tiszta homok a hochenbockai (Csehország), melyet az osztrák és magyar gyárakban leginkább használnak. Jó, tiszta homok a Strázsa hegyen (Esztergom) is előfordul. A zúzott quarcot (homokot) a többi nyers anyagokkal (olvadó anyagokkal) belsőleg összekeverik és azonfelül még a szintelenítő anyagot is hozzáadják. A nyers anyagokban levő kevés vas t. i. zöldre festi az üveget. Ezt a szint ugy tüntetik el, hogy szintelenítő anyagul kevés barnakövet vagy nikoloxidot tesznek hozzá, mely fémoxidok az üveget vörösre festik, ez pedig a zöldet, mint ennek kiegészítő szine, neutralizálja. Az üvegkeveréket ezután megolvasztják. Az üvegolvasztó kemencék fával vagy szénnel, újabban pedig gázzal fűtött tégelyes kemencék. Az 1. ábra mutatja a fával fűtött régi kemencét; f f a tűzhely, melyben a fa r r rostélyokon elég és a kemencébe húzódik. A tégelyek B B tégelypadon körben állanak és mindegyikének megfelel egy-egy a boltozatban levő nyilás, melyeken át egyúttal a láng is lehúzódik.
Tetemes tüzelőanyagmegtakarítást értek el a gázzal fűtött, regenerációs kemencékkel. A Siemens-féle regenerációs kemence sematikus rajzát a 2. ábra mutatja.
A kemence alatt két pár tűzálló téglával kirakott regenerátor-kamra h m q r van, melyek a gáz és levegő felhevítésére szolgálnak. Ha p. a d d szellentyük a rajzban feltüntetett állásban vannak k-nál a levegő és c-nél a gáz ömlik s és t csatornákon át q és r regenerátorokba s a nyilak irányában a kemencébe, hol p-nél a gáz és a levegő egymással érintkezvén, elégnek. A felesleges láng o-nál húzódik le és a nyilak irányában g és l csatornán át n-nél jut a kéménybe. Ilyképen tehát h m regenerátorok izzókká lesznek. A szellentyüket 10-15 percenkint 90° körül megfordítják, mikor azután a levegő és a gáz l és g csatornák irányában m és h izzó regenerátorokon vonulnak keresztül s igy már felhevülve kerülnek a kemencébe, hol tehát magasabb hőfejlesztés mellett égnek el. A lehúzódó láng pedig q s n és r t n irányban vonul a kémény felé és felhevíti az alatt q és r regenerátorokat. Az izzó tégelyeket megtöltik az üvegkeverékkel és miután ez megolvadt, rendszerint még üvegcserepet is tesznek hozzá. Olvasztáskor a nyers anyagban levő kénsavas sók, melyek a kovasavval össze nem olvadnak, az üveg felületén mint u. n. üvegepe kiválnak. Ezt kanalakkal leszedik, de az olvasztott üveg ilyenkor még buborékos és rendszerint kissé sötét szinü. Hogy tehát az üveg megtisztuljon, tovább hevítik, mig hígfolyós nem lesz, egyúttal farudakkal kavarják vagy arzénes savat tesznek a tégely fenekére, melynek gőze az üveget felkavarja. Az arzénes sav az izzó üveget felkavarja. Az arzénes sav az izzó üvegben felbomlik és oxigént fejleszt, mely a sötét szint okozó nátriumszulfitot is oxidálja, s ez által az üveg szintelenné lesz. Ha az üveg tiszta és buborkékoktól mentes, következik a feldolgozás, de mivel a hígfolyós üveget fújni nem lehet, előbb megint annyira hagyják lehűlni, hogy szörpsűrüségü legyen. Az üveg olvasztása és kidolgozása 24-36 óráig tart. Az üveg tömeges gyártására jelenleg a Siemens-féle kádkemencét alkalmazzák, melyben folytonos üzemben készül az üveg. A Siemens-féle kádkemence (3. ábra) egy regenerációs kemence, melynek fenekén a tűzálló téglákból készített kádban (k k) az üveget megolvasztják.
Hogy a kád tartós legyen, c c csatornák vannak a falban, melyeken levegő vonul keresztül, mely a falazatot hűti. Az üveganyagot a kemence egyik végén a-nál teszik be. A megolvadt üveg a kemence közepén, hol a hőmérsék legmagasabb, hígfolyós lesz, tehát megtisztul és a másik végén, hol alacsonyabb a hőmérséklet, b b nyilásoknál folytonosan formálható. A kidolgozó nyilások előtt tégelyek, az u. n. hajócskák úsznak az üvegen; ezeknek fenekén lyukak vannak s e lyukakon a folyós üveganyag beléjük ömlik. Ilyképen csak tiszta üveg kerül a hajócskába, mig a felszinen úszó üvegepe kivül marad.
Az üvegtárgyakat vagy fújják, vagy újabban sajtolják is. Az üvegfúvásra a fúvócsőt (pipa) (4. ábra) használják.
Vascső ez, melynek alsó vége (b) kürtszerüen kiszélesedik és a felső végén faburkolata van. A tárgyak készítése történhetik szabadon, mintanélküli munkával vagy minták segítségével. Legtöbbnyire mindkét munkamódot kombinálják. A palack készítésére a munkás a fúvűcsövet a szörpsűrüségü üvegbe mártja, mely a hideg vasra rátapad. A munkás kissé belefúj a csőbe és a rajta levő üveget nedves fakanállal vagy falemezen, melyben félgömbalaku mélyedések vannak, gömbölyíti és a cső végére húzza (5. ábra).
Az üveggömb ismételt bemártása által tetszőleges mennyiségü üveget vehet a csőre. Most lefelé tartva fújja fel a gömböt, miáltal ez a 6. ábra alatti alakot veszi fel, azután pedig a nedves famintába helyezve, fújja (7. ábra) s erre a fenekét behorpasztja, c-nél a csőről lerepeszti és a vasrudat ragaszt az aljára (8. ábra).
E vasrúdnál megfogva, tűzben leolvasztja a palack nyaka szélét és vagy üvegszalagot teker rá (9. ábra), vagy a 10. ábra alatti fogóval idomítja a palack szélét.
Jelenleg a palackokat vasmintákba fújják (11. ábra) és a nyak leolvasztására és kidolgozására már nem ragasztják vasrúdra, melynek nyoma, az u. n. köldök, a fenekén meglátszik, hanem a fúvócsőről lerepesztett palackot fogóval tartják a tűzbe.
A mintanélküli munkamódot a talpas pohár készítése tünteti fel (12. ábra, A-K).
A munkás a felfúvott gömb (A B) fenekét lelapítja (C), azalatt a segédmunkás (a) üvegcseppet vesz a kemencéből és ráragasztja (D) és ebből készül a fogó segítségével a talp rúdja (b). A segédmunkás ezalatt kis üveggömböt fúj fel, ráragasztja a talprúdra (F) és ezt kiterítve, készül belőle a talp (d G). Most a poharat vasrúdra ragasztják, e-nél lerepesztik (H) és a szélét egyenesre vágják (I) és kitágítják (K). A 13. alatti ábrák mutatják a kombinált munkamódot.
A mintába (A) fújt gömbre ugy mint a talpas pohár készítésénél (a) üvegcseppet tesznek (B), ráragasztott üveggömbből a talpát készítik (D) és e talpnál fogva vasrúdra ragasztják, c-nél lerepesztik, a szélét egyenesre vágják (E), leolvasztják és kitágítják (F). A durvább üvegtárgyakat olcsóbban, fémmintákban sajtolják, de a fémmintában sajtolt üveg nem oly fényes, mint a fúvott üveg. Ezen ugy segítettek, hogy a sajtolt tárgyat a tűzbe tartják, mig felülete megint megolvadt. A tárgyak ilyképen fényt nyernek, de az élek letompulnak. Ez a munkamód Amerikában keletkezett s onnan terjedt el, mert ott az üvegipar ügyes üvegfúvók hiányában csak lassan fejlődhetett. A szines üvegtárgyakat rendszerint nem a tömegben festett üvegből készítik, hanem csak a fehér üveget vonják be szines üveggel (l. Bevont üveg). Az ilyképen elkészített üvegtárgyakat ezután gyönge izzásig felmelegített kemencékbe, az u. n. hűtő kemencékbe teszik, hol 24 óráig hagyják hűlni, mert a gyorsan és nem egyformán hűtött üveg elreped (l. Bolognai üvegek és Üvegcsepp). A hűtött tárgyakat végre csiszolással még kidolgozzák. Olajos smirgellel bekent rézkoronggal levágják p. a pohár sapkáját és lecsiszolják a szélét vagy a fenekén levő köldököt. A finom üvegtárgyakat (kristályüveg) pedig egész felületükön csiszolják. Az üveg csiszolására homokkő-korongok szolgálnak, melyeken homokiszappal először durván csiszolják a felületeket, ezután finom smirgellel folytatják a csiszolást, miáltal a felület sima lesz, de még fénytelen marad. Végre a tárgyakat nemezzel bevont fakorongon, vagy papiroskorongon caput mortuummal v. cinkoxiddal kifényesítik. A díszítményeket különböző nagyságu olajos smirgellel bekent rézkoronggal csiszolják. A táblaüveget is fújják.
Régebben az u. n. koronaüveget (crown-üveg) vagy holdüveget (Mondglas) is készítették. A rendes úton készített üveggömböt ugy fújták fel, hogy a csőnél maradt a vastag üveg (14. ábra), ezután e-nél vasrudat ragasztottak rá és a csőnél lerepesztették. A vasrúdnál fogva ezután gyorsan forgatták a gömböt, mely először a 15. ábrán látható alakot vette fel (az angol munkások erről az alakról nevezték el crown-üvegnek), mely végre a röpítőerő következtében teljes koronggá (16. ábra) vált s ezt addig forgatták, mig az üveg meg nem szilárdult (a korong után a németek Mondglasnak, holdüvegnek mondták).
Ebből a korongból vágták hűtés után a táblákat. Az ilyképen készített üveg igen fényes, mivel puha állapotában szilárd testtel nem érintkezett és igen vékony is, s ezért most ily eljárással kézítik még a górcsői fedőlemezeket. Ezen eljárás szerint azonban csak kis táblákat lehetett készíteni s azért most nagy üveghengereket fújnak, melyeknek kiterítésével táblákat nyernek. A munkás a gömböt előbb lefelé tartva fújja fel, hogy az üveg inkább alul gyüljön össze (17. ábra) és ezután ismét felfelé tartja. A gömb ekkor összelapul és a henger átmérőjét nyeri (18. ábra). Ekkor a vastag üveget újból felmelegíti s azután folytonos lóbálás közben felfújja, mig csak hosszukás zsákalakuvá nem lesz (19. ábra).
Most a fenekét felrepeszti, egyenesre vágja (20. ábra) és addig lóbálja, mig teljes, alul nyitott hengerré alakul. A henger lehűtése után izzó vasrúddal lerepesztik a sapkát, aztán hosszában is felrepesztik és miután a kiterítő kemencében újból felmelegítették, sima agyaglemezen kiterítik és kisimítják. A nagy üvegtáblákat, az u. n. tükörüveget jelenleg már nem fújják, hanem hengerezik (l. Tükör).
A velencei Ü.-ipar készítményeire nézve jellemző az, hogy dísztárgyai minta nélkül, tehát csaki s a fúvűcső és fogó segítségével, a kemence előtt vannak formálva, továbbá hogy Ü.-virágokkal és szines Ü.-rúdakkal vannak díszítve, sőt ez utóbbiakból az egész edény is készület (filigrán-Ü., Petinet-Ü.), melybe aztán számos fehér vagy szines Ü.-fonal van beolvasztva. A filigrán-Ü. készítésére az u. n. elemeket, azaz Ü.-rúdakat használják, melyekbe vékony átlátszatlan fehér (lattichinio) vagy szines Ü.-fonalak vannak beolvasztva. Az egyszerü elem olyképpen készül, hogy a fúvócsőre fehér vagy szines Ü.-et vesznek, ezután átlátszó Ü.-be mártják és ezt a gömböt Ü.-rúddá kihúzzák. Ilyképen tehát rúdat nyernek, melynek belsejében egy szines fonal van (21. ábra). Hét ilyen elem összeillesztése (22. ábra), felhevítése és ezután csavarás közben való kihúzása által összetett elemet nyernek, melyben hat fonal a központban levő hetedik körül van csavarva (23., 24. ábra).
De készülhetnek oly elemek is, melyeken a szines fonalak fel vannak tekerve. E célra egy agyagedénybe (25. ábra) egymás mellé rakják az egyszerü elemeket és Ü.-gömböt nyomnak bele, melyre a rúdak ráragadnak.
Ha most az egészet felmelegítik és csavarás közben kihúzzák, összetett elemet nyernek, mely szines fonalakból összecsavartnak látszik. Vagy ha az edénybe p. csak hat szines és azonkivül átlátszó elemeket helyeztek s úgy járnak el, mint fentebb lairtuk, akkor Ü.-rúdat nyernek, melyre a hat fonal fel van csavarva (26., 27. ábra).
0.0291667,0.0291667,0,0,0,DC>
De lehet a szines rúdakat a gömb belsejében is elhelyezni (28. ábra). Az ily Ü.-gömb kihúzásával a 29. ábrán látható összetett elemet kapják.
Végre lehet szines rúdakból mozaikszerüen csillagot, virágot stb. is összerakni (30. ábra). Ezeknek felhevítésével és kihúzásával oly elemet nyernek, melyek keresztmetszetén a kisebbített ábra látszik. Ezekből az elemekből a filigrán-Ü.-en kivül az edények fülei és talprúdja is készülnek s általában az Ü.-tárgyak díszítésére szolgálnak. A filigrán-Ü. (vasi ritorti, vasi a filigran a ritorti) előállítása ugy történik, hogy a már említett agyagedénybe elemeket tesznek és Ü.-gömböt fújnak bele, melyre a rúdak ráragadnak. A gömb újból való felmelegítése után rásimítják a rúdakat, a fenekén összehúzzák. átlátszó Ü.-gel még bevonják és végre felfújják. Az ilyképen formált tárgy számos összecsavart fonalat mutat (31. ábra).
Egy másik neme a filigrán-Ü.-nek a vasi a reticelli. Ennek az Ü.-nek készítésére szintén elemekből készítenek Ü.-hengert (32. ábra).
Két ellenkező irányban csavarodott hengert egymásba helyeznek (33. ábra), a felső végüket egy a fúvócsövön levő Ü.-burára ragasztják, az alsót pedig öszeolvasztják és ezután felmelegítés után kidolgozzák. Az ilyképen nyert Ü.-edény egymást hálószerüen keresztező fonalakat mutat és a fonalak által bezárt rekeszekben buborékot, mivel a keresztbe fektetett rúdak között levegő maradt bezárva (34. ábra). Oly Ü.-tárgyak előállítására, melyeknek fölületet mozaikszerü díszítményt mutat, a keresztmetszeten ábrát (csillag, virág stb.) mutató elemekből vékony szeleteket vágnak és ezeket nyomják az Ü.-gömbre. Ezt azután még átlátszó Ü.-be mártják és felfújják. Ehhez hasonló eljárással készülnek a mille fiori levélnyomók. Ezek domboru, lencsealaku Ü.-darabok, melyeknek fenekébe az említett mozaikszerü lemezek be vannak olvasztva. A velencei Ü.-gyárakban ezeken kivül még Ü.-virágokkal díszített csillárok és tükrök, valamint nagy mennyiségü gyöngyök is készülnek.
Hazánk Ü.-iparáról csak a mult századból maradtak adatok. A mult század és századunk első felében keletkezett gyárakat rendszerint nagyobb uradalmak, csehországi vállalkozók és munkások bevonásával, főleg a fa értékesítése céljából alapították. Ezek a hegyek között elrejtett, a forgalmi utaktól félre eső, elavult berendezésü huták már nem versenyezhettek a külföldi iparral, mikor a vasúti hálózat kiépítésével a behozatal is könnyebb lett. Régi hutáinknak nagy része be is szüntette a munkát. Ü.-iparunk új lendületet csak akkor nyert, mikor a belföldi ipar fejlesztésére és emelése céljából megalkotott 1881. XLIV. t.-c. 1. §-a b) pontja értelmében az állami kedvezményeket az Ü.-gyárak is elnyerték, ha regenerációs kemencéket alkalmaznak. Ezt a kedvezményt későbben azok a már meglevő gyárak is megkaphatták, melyek régi kemencéiket gázfűtésre rendezték be. Azóta elavult berendezésü hutáink nagy része modern Ü.-gyárakká alakult át, a küzdelmekkel (e sorok irásakor válságos harc folyik a magyarországi és ausztráliai táblagyárak között) mégis felveheti a versenyt a külföld fejlettebb iparával.
