Kas ir devitrifikācija?

Ir daudz dažādu stikla savienojumu veidu, un zinātnieki mēdz skatīt terminu “stikls” plašāk nekā tie, kas ir sabiedrībā vai mākslas pasaulē. Ķīmijā stikls var ietvert jebkuru savienojumu klāstu, kas iegūst stiklveida stāvokli, kad tas tiek uzkarsēts līdz kušanas temperatūrai. Stikls parasti šķiet dzidrs un pilnīgi caurspīdīgs tikai ķīmiskās nestabilitātes dēļ. Lielākajai daļai stikla un stiklam līdzīgu savienojumu dabiskā tendence ir meklēt stabilāku, cietāku struktūru.

Caurspīdīgs stikls rodas procesā, kas pazīstams kā vitrifikācija, kurā cieta viela tiek uzkarsēta tik karsta, ka tā kļūst par šķidrumu. Stiklošanas laikā molekulas cietā vielā – smiltīs, dažreiz vai citos kvarca vai zemes minerālos – tiek pārkārtotas līdz nelīdzsvarotības stāvoklī. Sākotnējie kristāli izšķīst, un to galvenie elementi karājas viens pret otru suspensijā. Tas bieži vien rada ikdienā tik pazīstamo dzidru stiklu. Tomēr kristāli parasti cenšas atgriezties pie savām kristāliskajām struktūrām, un, kad tas notiek, notiek devitrifikācija.

Devitrificēta stikla un iežu piemēri dabā visbiežāk sastopami vulkāna izvirdumu vietā. Šķidrā magma no zemes kodola bieži izraisa gandrīz acumirklīgu apkārtējo iežu un minerālu stiklošanos, taču, izvirdumam palēninās un temperatūrai atkal atdziest, cietais stāvoklis atgriežas. Devitrifikācija gandrīz vienmēr ir ļoti skaidri redzama atjaunotā iežu struktūrā un formā. Cietai vielai ir gandrīz neiespējami pārvērsties šķidrumā un pēc tam neskartai atgriezties cietā formā. Molekulas ir vienādas, taču savienojumi, ko tie veido, un ķēdes, ko tie rada pāreju laikā, kļūst par marmora, svītrainu virsmu.

Kvarca un citu minerālu devitrifikācija dabā bieži tiek uzskatīta par skaistumu, un tai parasti ir augsta ģeoloģiskā un akadēmiskā nozīme. Tas pats ne vienmēr notiek stikla mākslas jomā. Cilvēki gadsimtiem ilgi ir pūsuši un apdedzinājuši stiklu visdažādākajos traukos un radošās formās. Liela daļa prakses ir atkarīga no precīzas temperatūras kontroles un manipulācijām ar šķidrā stikla pakļaušanu apkures un dzesēšanas mehānismiem.

Kad stikla mākslas projekti tiek apdedzināti pārāk ilgi vai pārāk augstā temperatūrā, daļa no to virsmas var devitrēties, kas parasti ir uzreiz redzams caur duļķainu vai neskaidru virsmu. Reti ir gadījumi, kad viss projekts devitrizējas, taču noteiktas malas vai malas var mainīties dažādu iemeslu dēļ. Karstums parasti ir centrā, bet vispārējais stikla biezums, visas uz virsmas atstātās pēdas un kopējais sastāvs spēlē visas.

Mākslinieki parasti veic noteiktus piesardzības pasākumus pret stikla devitrifikāciju, tostarp precīzu laika kontroli, specializētu devitrifikācijas izsmidzināšanas līdzekļu izmantošanu un intensīvus tīrīšanas režīmus. Tomēr ne no visām strukturālajām izmaiņām ir iespējams izvairīties, kas bieži vien nozīmē, ka remonts ir kārtībā. Dažkārt destitrificēta gabala atkārtota uzsildīšana vai atkārtota apdedzināšana noņem plankumu, bet citreiz ir nepieciešami radikālāki pasākumi, piemēram, apstrāde ar smilšu strūklu vai jauni stikla pārklājumi. Daudziem māksliniekiem ir pašpasludinātas muļķīgas metodes, taču vienkārša risinājuma, kas derētu visiem, vienkārši nav. Stikla devitrifikācija ir normāls un dabisks process, no kura bieži vien ir ļoti grūti pilnībā izvairīties.