2.6.10

Dlaczego glina podczas wypalania twardnieje zamiast się topić?

Ida razem ze swoją siostrą cioteczną, Mają, od dłuższego czasu chodzą na zajęcia „z gliny”. Obie bardzo się w nie wciągnęły. Aż miło patrzeć, jak, ubrudzone po łokcie, z wielkim przejęciem lepią kolejne dzieła. W domu już mamy śliczne talerzyki autorstwa Idy, do tego kubki, filiżanki, dzbanki, gliniane figurki domów, kur i już sam nie pamiętam czego. No, dużo tego, to prawda.
W każdym razie nic a nic nie zdziwiłem się, że w gdy szkole ogłoszono konkurs „Mam marzenie, na który można było przygotować pracę wykonaną w dowolnej technice, Ida postanowiła zrobić coś z gliny. Dołączył się do niej Kacper, któremu też podobają się te zajęcia, ale rzadko na nie chodzi, bo „Tam są same dziewczyny!”. Ida dość szybko zdecydowała, co chce ulepić. Od dawna marzy o psie. Póki mieszkamy w bloku, nie chcemy się jednak zgodzić na przygarnięcie tak wymagającego zwierzaka. Tym bardziej, że Ida ma już pod opieką świnkę morską.
Kacper z kolei zastanawiał się bardzo długo. W końcu doszedł do wniosku, że najbardziej to by chciał mieć jaszczurkę, najlepiej gekona. A ponieważ ma już kraba, też nie zgadzamy się na kolejne stworzenie w jego pokoju.
Oboje więc ruszyli na zajęcia, gdzie z zapałem zabrali się za lepienie swoich marzeń. Potem pani prowadząca zajęcia zabrała ich figurki do wypalenia. Gdy po 10 dniach wybraliśmy się, by odebrać gotowe już dzieła, Ida zapytała:
- Ale właściwie dlaczego glina podczas wypalania twardnieje zamiast się topić?
Słuszne spostrzeżenie. Większość materiałów przecież – podgrzana odpowiednio wysoko – zaczyna się topić, czyli przechodzić ze stanu stałego w płynny. Dlaczego tak się nie dzieje z gliną?
Otóż, jak się dowiedziałem, glina też się topi. Tylko że właśnie o to chodzi, by do tego nie dopuścić. Glinę podgrzewa się w specjalnych piecach do temperatury około 1000 stopni Celsjusza, przy której jeszcze się nie topi, a już twardnieje.
Ale dlaczego twardnieje? Co się wówczas dzieje?
Zacznijmy od tego, że glina, z której formuje się naczynia bądź figurki, musi być zmieszana z wodą. Inaczej przecież nie dałoby się z niej nic ulepić. I właśnie ta woda podczas ogrzewania gliny odparowuje. Przy czym to dopiero pierwsza część zmian, jakie zachodzą w trakcie wypalania. Bo związki chemiczne, które budują glinę, mają w swojej strukturze cząsteczki wody. One też oddzielają się w wysokiej temperaturze. Gdy związki chemiczne gliny pozbędą się ich, zaczynają zmieniać swoje ułożenie, formując coś w rodzaju gęstej sieci. Wszystkie te procesy razem wzięte nie tylko prowadzą do twardnienia materiału, ale też powodują, że staje się on porowaty. Innymi słowy: pojawia się w nim dużo małych dziurek i pęcherzyków. Naczynie z takiego materiału byłoby więc niezbyt szczelne. Dlatego na koniec pokrywa się je polewą i jeszcze raz podgrzewa. Polewa topi się i tworzy szczelną warstwę wokół naczynia.
I tak właśnie zrobili Ida i Kacper. Swoje marzenia, twarde i pokryte polewą, zanieśli na konkurs. Dostali piękne nagrody w postaci książek. Dzięki ich pracy będziemy mieli jeszcze mnóstwo do czytania!

I na koniec serdecznie dziękuję dwóm osobom, które cierpliwie wyjaśniały mi naukowe zagadki wypalania gliny. To Krzysztof Orliński, nauczyciel chemii oraz dr Cecylia Dziubak z Instytutu Ceramiki i Materiałów Budowlanych.

Brak komentarzy: