Sklopísek Střeleč, a.s.

Transkript

1 Odborný časopis pro průmysl skla, keramiky a bižuterie 9 10 / 2012 Sklopísek Střeleč, a.s. Kvalita v každém zrnku Sklářský Slévárenský Sportovní Mikromletý Technický Sklopísek Střeleč, a.s., Hrdoňovice 80, Mladějov obchod@sklopisek.cz /

2 ZDENĚK KUNC, V POZADÍ PAVEL TILLE (CZ) DAVIDE SALVADORE /IT/ ROB STERN /USA/ JIŘÍ TESAŘ /CZ/ EINAR & JAMEX DE LA TORRE /MEX/ TARA WOUDENBERG /NL/ JAROSLAV BEJVL ML. /CZ/ IVO ROZSYPAL /CZ/ IGS 2012 XI TH INTERNATIONAL GLASS SYMPOSIUM PETER LAYTON /GB/ VESA VARELLA / FIN/ BLANKA MATRAGI /CZ, LIB/ RENÉ ROUBÍČEK, OLDŘICH PALATA Foto: G. Svobodová

3 9 10 / 2012 Studie 219 Václav Procházka, Zdeněk Kunc, Lenka Thinová, 219 Tomáš Trojek, Viktor Goliáš Příprava skla bohatého vodou nerovnovážnou dehydratací křemičitanu sodného a jeho použití k napodobení radiochemických procesů v krystalických silikátech Lenka Stránská, Petra Šulcová, Jitka Mouchová Vliv dopujících prvků 222 na barevné vlastnosti keramických pigmentů pyrochlorového typu Rudolf Hais České uranové sklo v proměně času 225 Okno do světa Glasstec The Burden of the Weight 228 Promising Perspectives 230 Trendy a aktuality 233 Profil: Sklopísek Střeleč, a. s. 233 Krátké zprávy 234 Z domova 237 Bakalářské, diplomové a disertační práce 2011/ (TU Liberec, Univerzita Pardubice, VŠCHT Praha) Vzpomínky na vznik IGS v Novém Boru 239 Krátké zprávy 248 Česká sklářská společnost 251 Zaměstnanci vědy a výzkumu 251 v oboru výroby skla a skleněných výrobků Vzpomínky na 11. světový sklářský kongres ICG v Praze roku (Ing. Larry Penberthy muž, který přinesl do sklářství molybden) Pozvánka na Výroční konferenci České sklářské společnosti 251 Výstavy a soutěže 252 Stanislav Libenský Award Letní sklářská dílna 2012 v Železném Brodě 253 Křehká krása přilákala tisíce návštěvníků 254 Glass Art Festival 2012 rozsvítil Česko 254 Tipy na aktuální výstavy 255 Výročí a jubilea 256 Vzpomínka na glyptika Ladislava Havlase 256 Ing. Jiří Götz, DrSc. 80 let 258 Ing. Miloslav Bělohradský 75 let 259 Stále mladý sedmdesátník Ivo Rozsypal 260 Skleněný svět Ivany Houserové 262 Česká sklářská společnost blahopřeje svým členům 263 Novinky z odborných časopisů 264 Obsah čísla 62. Editorial Ročník Nedávno se v České republice konaly dvě akce, které by neměly žádnému zájemci o sklo, ať profesionálovi či laikovi, zůstat lhostejné. Nejdříve byl 20. září na Pražském hradě zahájen již 4. ročník soutěžní výstavy světového skla Stanislav Libenský Award Majestátní prostory ambitu kláštera sv. Jiří zaplnila díla téměř padesáti studentů vysokých škol všech světadílů. Hodnotící komise projektu, za kterým od počátku stojí Pražská galerie českého skla, vždy oceňuje tvůrčí odvahu mladých autorů. Odvahu postavit se s vlastní vizí vžitým konvencím, jako to kdysi učinili Stanislav Libenský a Jaroslava Brychtová, celosvětově uznávaní spoluzakladatelé vnímání skla jako vhodné matérie pro umělecké sebevyjádření. Ale nejen díky této slavné dvojici má české sklo ve výtvarném světě stále respektované jméno. Potvrzuje to i XI. Mezinárodní sklářské sympozium IGS konané ve dnech října v Novém Boru a okolí. Téměř sedmdesát výtvarníků si zde mohlo za pomoci excelentních sklářských mistrů a podpory místních sklářských firem plnit sny o svém skle. Na výsledcích sympozia proto není pozoruhodná jen fantazie a nápaditost umělců z celého světa, ale také zručnost českých sklářů, kteří dokáží pomocí svých paží dávat představám tvar a objem. Na několik dní se z Novoborska stala továrna na sny udržovaná v chodu nadšením účastníků, dřinou pořadatelů a velkorysostí firem i partnerů. Sklářské píšťaly se na čas staly magickými hudebními nástroji tajemného muže z Hameln, který přivábil do města pod horou Klíč nikoliv stovky, ale tisíce návštěvníků. A jakou zvolil ze svého repertoáru píseň, že jí nešlo odolat? Přeci České sklo žije! Připravované akce 266 Ambiente trends for ICG Praha Další připravované akce 268 Skláři a keramici, prosím, podporujte svůj časopis! PhDr. Petr Nový Šéfredaktor

4 9 10 / 2012 Sklář Table of contents Studies 219 Václav Procházka, Zdeněk Kunc, Lenka Thinová, Tomáš Trojek, 219 Viktor Goliáš Preparation of a water-rich glass by non-equilibrium dehydration of sodium silicate and usage of this glass to mimic radiochemical processes in crystalline silicates Lenka Stránská, Petra Šulcová, Jitka Mouchová The influence of doped 222 elements on the colour properties of ceramic pigments based on pyrochlores Rudolf Hais Bohemian uranium glass through the ages 225 Window to the World Glasstec The burden of the weight 228 Promising Perspectives 230 Trends and Actualities 233 Profile: Sklopísek Střeleč, a.s. 233 Short News 234 Home News 237 Bachelor s, Master s and PhD s Thesis 2011/ (TU Liberec, University or Pardubice, Institute of Chemical Technology Prague) Memories of the Creation of IGS in Nový Bor 239 Short News 248 Czech Glass Society 251 Employees of science and research 251 in the manufacture of glass and glass products Memories of 11 th ICG World Glass Congress in Prague, (Ing. Larry Penberthy the man who brought molybdenum into glass industry) Invitation to the Annual Conference of the Czech Glass Society 251 Exhibitions and Competitions 252 Stanislav Libenský Award Summer glass workshop in Železný Brod 254 Thousands of visitors attracted by fragile beauty 254 Czechia illuminated by the Glass Art Festival Tips on the current exhibitions 255 Anniversaries and Jubilees 256 Remembering glyptic Ladislav Havlas 256 Ing. Jiří Götz, DrSc. 80 years 258 Ing. Miloslav Bělohradský 75 years 259 Ivo Rozsypal even he is seventy, he is still young 260 Glass world of Ivana Houserová 262 The Czech Glass Society congratulates its members 263 News from Journals 264 Forthcoming Events 266 Ambiente trends for ICG Prague Other Forthcoming Events 268 a keramik 9 10 / 2012 roč./vol. 62 Odborný časopis pro průmysl skla, keramiky a bižuterie ISSN X Vychází 6x ročně (dvojčísla) Evid. č. MK ČR E 2919 Vydává / Publisher Vydavatelství České sklářské společnosti, s.r.o., Středová 1767/17, Teplice, IČ: Šéfredaktor / Editor in chief PhDr. Petr Nový Redaktorka a jednatelka společnosti Executive editor Ing. Miroslava Kohlíčková Recenzenti / Reviewers prof. Ing. Josef Matoušek, DrSc. Ing. Jiří Koucký, CSc. Redakční kruh / Editorial board doc. Ing. Stanislav Kasa, CSc. Ing. Jiří Koucký, CSc. doc. Ing. Jaroslav Kutzendörfer, CSc. Antonín Langhamer prof. Ing. Marek Liška, DrSc. Ing. Greta Nováková Ing. Josef Smrček, CSc. Redakční rada / Editorial staff Ing. Ivan Berka Ing. Miloslav Bělohradský Ing. Luboš Dietz Rudolf Hais prof. Ing. Josef Matoušek, DrSc. prof. Ing. Lubomír Němec, DrSc. doc. Ing. František Novotný, CSc. Ing. Karel Pavlík Ing. Magda Purkrábková Ing. Sylvie Sázavová, CSc. Ing. Jaroslav Stoklasa, Ph.D. Ing. Aleš Svítil, předseda Ing. Jiří Zajíc Fotografie / Photos Sklář a keramik není-li uvedeno jinak Sklář a keramik unless otherwise stated Grafika a sazba / Graphic arrangement David Matura / Tisk / Printed by Macek a Kusala, U Rybníka 11, Jablonec n. N. Redakce / Editor s Office SNP 21, Jablonec nad Nisou Tel.: sklarakeramik@seznam.cz Administrace a předplatné Aministration and subscription Ing. Miroslava Kohlíčková Středová 1767/17, Teplice Tel.: miroslavakohlickova@seznam.cz č. ú /0800 ČS Teplice Inzertní agentura / Advertisement agency Ing. Greta Nováková Johančina 3251, Teplice Tel./Fax: Mobil: g.novakova@volny.cz Partneři časopisu Asociace sklářského a keramického průmyslu ČR / Slovenská sklárska spoločnosť Nevyžádané rukopisy se nevracejí. Otiskování článků jen se svolením redakce při zachování autorských práv. Uzávěrka 9 10 Do tisku Uzávěrka

5 STUDIE Příprava skla bohatého vodou nerovnovážnou dehydratací křemičitanu sodného a jeho použití k napodobení radiochemických procesů v krystalických silikátech Preparation of a water-rich glass by non-equilibrium dehydration of sodium silicate and usage of this glass to mimic radiochemical processes in crystalline silicates Václav Procházka 1, Zdeněk Kunc 2, Lenka Thinová 3, Tomáš Trojek 3, Viktor Goliáš 4 1 Česká geologie, Pštrossova 16, Praha 1, vprochaska@seznam.cz 2 Glass Art Evolution, Vančurova 220, Cvikov 3 FJFI ČVUT, Katedra dozimetrie a aplikací ionizujícího záření, Břehová 7, Praha 1 4 PřF UK, Ústav geochemie, mineralogie a nerostných zdrojů, Albertov 6, Praha 2 Za účelem napodobení velmi pomalých radiochemických reakcí pozorovaných v přírodních, ale potenciálně i umělých silikátech bylo vyrobeno sklo s vysokým obsahem vody a s radioaktivními uzavřeninami. Prášek Na 2 SiO 3. 5 H 2 O a uraninitu (s příměsmi sekundárních uranových minerálů) byl přidán do sodnovápenaté skloviny. Sklo chladlo rychle mimo pec, takže voda uvolněná z hydratovaných pevných látek nemohla zcela uniknout. Vysoké pnutí ve skle (až 300 bar), způsobené rychlým chladnutím, zřejmě urychlilo pozorované reakce. Po 8 měsících byly mikroskopem pozorovány jen malé změny v okolí uzavřenin uraninitu, ale výrazné změny v okolí ( 0,1 mm) zbytků sekundárních minerálů, kde vzniká množství drobných bublinek zbarvujících sklo hnědě v procházejícím světle. Zřejmě se tedy ze sekundárních uranových minerálů za vysoké teploty ve sklovině uvolnily radionuklidy (převážně radon, ale i další) a silné ozáření okolí částicemi α vyvolalo růst bublin z vody původně chemicky vázané ve skle. Water-rich glass with radioactive inclusions was fabricated to mimic very slow radiochemical processes in natural minerals and rocks (and potentially in artificial silicate materials, e.g. in radioactive waste disposal). A mixture of sodium silicate (Na 2 SiO 3. 5 H 2 O) and uraninite (~UO 2 ) was added to molten soda-lime silicate glass. The uraninite powder also contained hydrated U-rich minerals (remnants of a phosphate/arsenate were proven but more phases could be present). The glass cooled rapidly outside the furnace and so the water liberated from hydrated minerals has not fully escaped. The rapid cooling also caused high stress in the glass (up to 300 bar) which probably helped to the reactions observed. After only 8 months, little changes were observed by polarization microscope near the uraninite inclusions. But in close vicinity ( 0.1 mm) of the remnants of hydrated U-rich phases, the amount of small water-vapour bubbles strongly increased with time, causing brownish coloration of the glass in transmitted light. We suggest that some radionuclides (mainly, but not only, radon) were liberated from the hydrated phases at the high temperature in glass melt, and their strong α radition led to nucleation of bubbles from the water which was originally chemically bound in the glass. Úvod Pokud chceme z jakéhokoliv důvodu vyrobit sklo bohaté vodou, musí se překonat problém rozpínavosti vodní páry, která při teplotě C a tlaku 1 bar zaujímá zhruba krát větší objem než stejné látkové množství kapalné vody za standardních laboratorních podmínek. Pokud by bylo přítomno větší množství vody (v jakékoliv formě) ve vsázce, jejímu úniku za vysokých teplot lze zabránit jedině vysokým tlakem, což omezuje použitelnost takového postupu na náročné experimentální aparatury. Ve sklářské praxi se nejčastěji používá zavedení vodní páry, jejíž tlak může být poněkud zvýšen, do již utavené skloviny. Hlavním motivem pro přípravu skla bohatého vodou je v tomto případě snaha o napodobení radiochemických reakcí mezi bezvodými silikáty a vodou (která je většinou v plynokapalných uzavřeninách nebo v dutinách krystalové struktury), ke kterým podle zjištění autorů [1] dochází působením radioaktivních nerostů. Pozorované procesy v horninách však mohly trvat až desítky, možná dokonce i stovky miliónů let. Pokud tedy má mít experimentální napodobení naději na úspěch, je třeba reakce urychlit. Kromě použití silnějšího zdroje záření je možností také nahrazení krystalických silikátů sklem, které je při stejném složení méně odolné. Podobné reakce se mohou uplatňovat i v radioaktivním odpadu, kde se počítá se zabezpečením aspoň na desetitisíce let. Zároveň byla v praxi vyzkoušena myšlenka zavést do skloviny vodu nerovnovážnou dehydratací pevné látky bohaté H 2 O. Sklář a keramik 9 10 /

6 Příprava vzorků Jako zdroj vody byl použit prášek křemičitanu sodného, v suchém stavu Na 2 SiO 3. 5 H 2 O. Ten byl smíchán s jemně podrceným uraninitem (směs UO 2 a UO 3 s menším obsahem PbO); použitý vzorek představuje tzv. uranovou čerň z Abertam, místy s povlaky světlejších sekundárních minerálů s nižším obsahem uranu, vzniklých při zvětrávání (převládá oranžovorůžové zbarvení, které charakterizuje hlavně hydroxidy U-Pb). Uraninit patří k nejsilnějším přírodním zdrojům radioaktivity a z přírodních pevných látek jej mohou překonat jen některé nerosty vznikající hlavně při jeho zvětrávání, pokud jsou obohaceny o radium. Použitá sklovina je sodno-draselno-vápenatá, jde o granulovaný kmen od švédské firmy Glasma (hmotnostní složení: ~ 71 % SiO 2, příměsi seřazené podle obsahu: Na 2 O, CaO, K 2 O, B 2 O 3, BaO, ostatní). První pokus byl učiněn velice primitivně směs byla nasypána na přibližně kruhovou placku skloviny (vzorek č. 1 průměr po zchladnutí 4,8 4,9 cm, výška uprostřed asi 8 mm, ke krajům se snižuje), rychle chladnoucí po vyjmutí z pece. Na povrchu se vytvořila struskovitá vrstva zřetelně ovlivněná expanzí páry a tvarovaná výstupem páry vzhůru (jde o analogii vulkanické pemzy). Při velmi podobném pokusu byla uprostřed kruhu skloviny (vzorek č. 2, průměr po zchladnutí 4,7 cm) udělána jamka a do ní byla vyklopena směs, tentokrát i s trochou mazacího oleje, který byl přidán, aby se prášek vzhledem k hygroskopičnosti křemičitanu sodného nelepil na stěnu nádobky, což se ale ukázalo jako kontraproduktivní. Na druhé straně by díky oleji mohly být vzniklé bubliny obohaceny o CO 2, což by fluidům v horninách odpovídalo lépe než čistá vodní pára. Oba tyto skleněné disky chladly velmi rychle mimo pec (i když v teplotě vyšší než pokojové). Disk s důlkem uprostřed (vzorek 2) se rozlomil dosti přesně na dvě poloviny, které byly dále blíže zkoumány jako subvzorky č. 1 a 2. Zpěněná vrstva na skleněném disku špatně držela, proto byla před mikroskopickým zkoumáním odstraněna; ze subvzorku č. 2 byl též dán vzorek na RTG difrakci. Ta ukázala kromě uraninitu pouze slabé linie fáze se strukturou pyrochloru (do různé míry substituovaný Ca 2 Nb 2 O 7 ) a křemene. Sledování skla v čase Nejdůležitější jsou pozorování v mikroskopu, z nichž většina byla provedena polarizačním mikroskopem Nikon E400 na Ústavu skla a keramiky VŠCHT. Klíčové snímky (viz též obr. 2 4) byly pořízeny za přesně zaznamenaných podmínek (intenzita světla, nastavení clon, výška kondenzoru, expozice) a později na témže místě pokud možno při stejném nastavení, někdy však bylo nutné osvětlení přizpůsobit zhoršené průhlednosti skla. V měnících se objektech také často chybí záchytné body pro dodržování stejné roviny zaostření (přičemž jen někdy je použitelný zaostřený obraz složený automaticky ze snímků v různých úrovních). Po vyhodnocení změn za období 8 9 měsíců bylo několik objektů zkoumáno též rastrovacím elektronovým mikroskopem s využitím elektronové mikroanalýzy (Tescan na ÚPSG PřF UK). Ještě předtím byla pomocí rentgenové aparatury na FJFI ČVUT mapována rentgenfluorescencí plošná distribuce prvků v části neupraveného vzorku, neboť pro úpravu na elektronovou mikroanalýzu musela být část preparátů odbroušena. Sklo je dobře průhledné i při velkém zvětšení. Díky tomu lze pozorovat i velmi silné pnutí dráhový rozdíl dosahuje až přes 600 nm (hlavně poblíž linie rozlomení), většinou však do 200 nm. To by při běžných hodnotách fotoelastické konstanty (blízkých 0,025 Pa 1 = 2,5 nm cm 1 bar 1 [2] a tloušťce preparátu do 8 mm znamenalo mechanické napětí dosahující aspoň 300, resp. 100 bar (zatímco v běžných průmyslových sklech by mělo být do 30 bar). Tyto hodnoty jsou srovnatelné s vltavíny, pro něž Soukeník a Střelec uvádějí fázový posun způsobený pnutím v rozmezí nm/cm [3]. Toto pnutí naště stí již nezpůsobilo další destrukci skla a možná naopak přispívá k jeho soudržnosti, neboť trhliny pozorované krátce po vychladnutí skla se již v podrobně dokumentovaných místech (kromě jednoho radiačního lemu) dále nešířily. Ve vnitřní části vzorku (v ploše asi 1,5 cm 2 ), kde došlo k interakci s křemičitanem sodným, je u povrchu vrstva velmi bohatá bublinami. Vyskytují se dokonce souvislé oblasti o velikosti několika mm 2, kde mezi bublinami většinou o velikosti setin milimetru není vůbec vidět sklo. Vnitřek bublin takovýchto rozměrů je v mikroskopu vzhledem k lomu a úplnému odrazu světla téměř neviditelný, lze jen říci, že neobsahují žádnou neprůhlednou hmotu (např. těžké uhlovodíky, které by mohly vzniknout při nedokonalém spálení oleje). Radioaktivní minerály tvoří oba základní typy tmavých neprůhledných objektů. Vystupují až desetiny milimetru nad povrch okolního skla. V prvním případě je většinou osamocené homogenní a kompaktní neprůsvitné zrno uraninitu (v šikmo dopadajícím světle však mohou být vidět různé povlaky) uzavřeno ve skle buď bez jakéhokoliv lemu, nebo obklopené zónou tloušťky řádově 0,1 mm, která je vyčištěna lépe průhledná a obsahuje především méně bublin a díky tomu jsou v ní dobře vidět radiálně paprsčité trhlinky. Tato nehomogenita však nesouvisí s radioaktivitou, ale vznikla už při výrobě vzorku. V čase jsou někdy v objektech 1. typu pozorovány změny, které jsou kvalitativně podobné, ale mnohem méně zřetelné než v objektech 2. typu. Pokud nebyl uraninit v původně vyčištěném okolí, nejsou změny pozorovatelné vůbec. Ve druhém případě (objekty 2. typu) je zpravidla více tmavých, ale průsvitnějších zrn uzavřeno v původně vyčištěném skle uvnitř více nebo méně sférického útvaru, který je ohraničen řetízky drobných, většinou průsvitných bublinek. Uvnitř útvarů se vyskytují také přesně neurčené pevné fáze (v procházejícím světle hnědé až rezavé) někdy jde o zbytky slídy, dále neurčené průhledné krystalky s vysokým dvojlomem a někdy i větší bubliny vzniklé zjevně z tmavých krystalů (dehydratací sekundárních minerálů uranu nebo slíd). Také toto uspořádání vzniklo už při výrobě skla. Postupem času se však šíří rezavé až hnědé zbarvení nejen uvnitř objektů 2. typu, ale i do vzdálenosti několika setin milimetru za jejich hranicí. Toto zbarvení je způsobeno velmi drobnými bublinkami o velikosti většinou prvních mikrometrů (zbarvení může být i optický klam způsobený tím, že červené světlo se nejméně rozptyluje). V celkovém pohledu tak objekty 2. typu velmi připomínají radioaktivní uzavřeniny s tzv. pleochroickými dvůrky v horninách (obr. 5) (i když v pleo chroic kém dvůrku většinou nejde o fázovou změnu, ale jen o narušení uspořádání krystalu na krátkou vzdálenost). Nápadné je i to, že zbarvení často chybí nebo je méně intenzivní v těsné blízkosti objektu. Nemůže tedy jít o chemický reakční lem, naopak stejná 220 Studie

7 bývá situace i v pleochroických dvůrcích (obr. 5), protože částice α uvolňují většinu energie až ke konci své dráhy. Celkový objem těchto novotvořených bublinek naprosto vylučuje, že by šlo jen o hélium vzniklé neutralizací částic α. Například objem veškerého hélia vzniklého při všech rozpadech α (včetně meziproduktů) za rok v krychli uraninitu o délce hrany 0,1 mm by byl při atmosférickém tlaku jen asi 0,9 μm 3. Rentgenfluorescence v mapovaném objektu 2. typu potvrdila přítomnost fází bohatých uranem, které neobsahují detekovatelné baryum (obsah Ba je tedy mnohem menší než ve sklovině), takže pravděpodobně nejsou významně obohaceny ani o chemicky podobné radium (Radium při reálné koncentraci mikroanalyticky přímo zjistit nelze, např. v uraninitu je poměr atomů U:Ra : 1) a nemohou tedy být aktivnější než uraninit. Také elektronovou mikroanalýzou nebylo baryum v objektech s uranem detekováno. Podle elektronové mikrosondy obsahovaly minerály uranu ve zkoumaných objektech 2. typu v podstatném množství As, P, pravděpodobně Ca a často i Cu. Tyto prvky difundovaly do okolní skloviny, nejvíce podle dosavadních dat fosfor a měď. Naopak sekundární uranové minerály mají nepřirozeně vysoké obsahy Na a vzhledem k tomu, že původně šlo zřejmě o fosfáty/arsenáty, také příliš vysoký Si. To lze vysvětlit reakcí s křemičitanem sodným. Někdejší sekundární minerály tedy představují spíše skelnou než krystalickou nehomogenitu, i když jsou někdy naznačeny ploché tvary původních krystalků. V elekronovém mikroskopu je často vidět i na úrovni mikrometrů jemné tvarování agregátů uranových minerálů výstupem uvolněné vodní páry. Byly dokonce zjištěny zbytky tmavé slídy (biotitu) prorostlé s uranovými minerály (také ze slídy se uvolnily vodní bubliny). Naopak anomální koncentrace sodíku v okolním skle jako důsledek reakce s Na 2 SiO 3 prokázány nebyly. Také mimo dosah působnosti záření α z radioaktivních objektů se vyskytují různé pozoruhodné koncentricky uspořádané útvary, ve kterých ale nebyly pozorovány změny v čase (stejně jako v okolním skle), a nejsou tolik podobné pleochroickým dvůrkům. Interpretace Sekundární uranové minerály, nebo spíše to co z nich po extrémních podmínkách ve sklovině zbylo, z nějakého důvodu působily na své okolí více než silněji radioaktivní uraninit. Při rozpadu krystalové struktury původního hydratovaného fosfátu/arsenátu došlo k uvolnění radionuklidů a jejich difúzi do nejbližšího okolí. Jistě šlo hlavně o plynný radon, ale samotný únik radonu k vysvětlení nestačí, protože v takovém případě by intenzita ozáření silně poklesla již během prvních šesti týdnů, což neodpovídá pozorováním. Záření α tak pronikalo do okolí mnohem snadněji než z uraninitu, který má vysokou hustotu a také jeho krystalová struktura se při teplotě skloviny spíše zotavila z radiačního poškození (tzv. annealing), než aby byla více narušena. Záření α v blízkém okolí vedlo k uvolnění vody (s příměsí CO 2?), rozpuštěné původně ve sklovině mnohem homogenněji, a k růstu bublin. Ukazuje se tedy, že radiochemické procesy ve sklech mohou probíhat i s přírodními zdroji radioaktivity v geologicky velmi krátkém čase. V tomto případě k tomu zřejmě přispělo i silné pnutí ve skle. Závěr Je možné, že jde o vůbec první záměrně vyvolanou radiochemickou reakci v silikátech nerozpustných ve vodě při použití pouze přírodního zdroje záření. Rychlé změny pozorovatelné i běžným mikroskopem dávají naději na úspěch podobných pokusů, v nichž bude přesněji napodobeno složení ať už přírodních, nebo umělých silikátů a fluid vystavených dlouhodobému působení záření α. Zdokonalení postupu zavádění vody do skla popsaným způsobem by mohlo vést i k průmyslovému využití, přičemž se musí vyřešit hlavně postup chlazení, aby se snížilo pnutí, a je třeba dosáhnout rovnoměrnějšího rozptýlení bublin. Poděkování: Za spolupráci děkujeme Janu Macháčkovi a Lence Myškové. Práce byla částečně podpořena z výzkumných záměrů MSM , MSM a MSM Pozn.: Veškeré obrázky ke studii naleznete v barevné příloze na s. 241 LITERATURA: 1] Procházka V.: Monazit v některých horninách moldanubika a centrálního masívu a účinky jeho radioaktivity, Sbor. Jihočes. Muz. v Č. Budějovicích, Přír. vědy 48 (2008), s ] Procházka V., Seydoux-Guillame A. M., Trojek T., Goliáš V., Korbelová Z., Matějka D., Novotná P.: Alteration halos around radioactive minerals in plutonic and metamorphic rocks of northern Moldanubian area, Bohemian massif. Eur. J. Mineral. 23 (4) (2011), s ] Schill F., Novotný V., Hrdina Z.: Chlazení skla a kontrola pnutí, SNTL Praha (1968). 3] Soukeník K., Střelec J.: Pnutí v tektitech a,,zvonivé vltavíny, Čas. Mineral. Geol. 11 (1966), s ] Mügge O.: Mikroskopische Physiographie der petrographisch wichtigen Mineralien, Bd. 1, Zweite Hälfte, Spezieller Teil. E. Schweizerbartsche Verlagsbuchhandlung, Stuttgart (1927). Lektor: RNDr. Helena Klápová, CSc. Sklář a keramik 9 10 /

8 Vliv dopujících prvků na barevné vlastnosti keramických pigmentů pyrochlorového typu The influence of doped elements on the colour properties of ceramic pigments based on pyrochlores Lenka Stránská, Petra Šulcová, Jitka Mouchová Katedra anorganické technologie, Fakulta chemicko-technologická, Univerzita Pardubice, Doubravice 41, Pardubice, Současný výzkum anorganických pigmentů je zaměřen na hledání nových anorganických sloučenin, které by byly barevně zajímavé a zároveň ekologicky přijatelné. Cílem této práce je prozkoumat barevné možnosti pyrochlorových sloučenin typu Er 2 Ce 2 O 7 dopovaných ionty přechodných prvků Mo, W případně Nb a rozšířit tak barevnou paletu odstínů, které nabízejí pyrochlorové sloučeniny. Pozornost je věnována převážně různým způsobům příprav a vlivu jednotlivých dopujících prvků. The present research of inorganic pigments is focused on looking for new inorganic compounds which would be colourfulness and environment friendly. The aim of this contribution is to explored the colour possibilities of Er 2 Ce 2 O 7 pigments with doped elements Mo, W eventually Nb and extend the colour pallete of shades that pyrochlores offer. Special attention is paid mainly to different prepa ration methods and effect of various doped elements. Úvod Významnou skupinou anorganických sloučenin jsou keramické pigmenty, jejichž důležitou vlastností je převážně vysoká termická a chemická stabilita [1]. Poměrně širokou skupinou keramických pigmentů jsou pyrochlorové sloučeniny s obecným vzorcem A 2 B 2 O 7 (případně A 2 B 2 O 6 ), kde A a B jsou ionty vzácných zemin či přechodné kovy (A = Ln, B = Zr, Hf, Ce, Ti, aj.) [2,3]. Nejznámějším představitelem pyrochlorových pigmentů je Neapolská žluť (Pb 2 Sb 2 O 7 ) s velmi proměnlivým stechiometrickým složením svých základních složek [4]. Pyrochlory mají širokou škálu zajímavých fyzikálních a chemických vlastností, jako je např. vysoká teplota bodu tání, velká tepelná roztažnost, nízká tepelná vodivost, vysoká termická stabilita, unikátní luminiscence a vysoká stabilita vůči ozáření [5]. Práce autorů je tedy zaměřena na syntézu sloučenin typu Er 2 Ce 2 x Mo x O 7, kdy bylo využito částečné náhrady ceru molybdenem, případně wolframem a niobem (x = 0,1; 0,3; 0,5 a 0,7). Cílem práce bylo připravit pyrochlorové sloučeniny různými způsoby suchým způsobem (SZ) a suspenzním mísením surovin (SMS). Výsledkem je poté optimální teplota výpalu, tj. taková, při které byl pigment jednofázový a barevně nejzajímavější. Experimentální část Nejprve byly připraveny sloučeniny typu Er 2 Ce 2 x M x O 7 suchým způsobem (SZ), kde x = 0,1; 0,3; 0,5 a 0,7 a M = Mo, W, Nb. Jako výchozí látky pro tento způsob syntézy byly použity oxidy CeO 2, Er 2 O 3 a MoO 3 (případně WO 3, Nb 2 O 5 ). Suroviny byly smíchány ve stechiometrickém poměru a homogenizovány v porcelánové třecí misce. Směsi byly podrobeny výpalu v elektrické peci s náběhem 10 C/min. Sloučeniny byly kalcinovány při následujících teplotách: 1 350, 1 400, 1 450, a C po dobu 2 hodin. Druhý způsob syntézy pigmentu, tzv. suspenzní mísení surovin (SMS), představuje dvoustupňový proces. V první fázi byly za mokra homogenizovány výchozí látky spolu se zpěňovacími činidly. Výsledná směs byla následně převedena na předehřátý plech z legované oceli (400 C) a po dobu několika minut tepelně zpracovávána. Druhá fáze pak představuje kalcinaci získaného práškového poloproduktu při požadovaných teplotách v elektrické peci za stejných podmínek jako u klasického suchého způsobu. U SMS procesu byly výsledné reakční směsi podrobeny výpalu při teplotách 1 150, a C. Pro tento způsob syntézy byly jako výchozí sloučeniny použity stejné oxidy jako u SZ, ale CeO 2 byl nahrazen Ce(SO 4 ) 2. 4H 2 O. Získaný finální produkt byl v obou případech syntézy aplikován do organického pojivového systému. Barevné vlastnosti pigmentů byly měřeny v oblasti viditelného světla pomocí spektrofotometru ColorQuest XE (HunterLab, USA) s geometrií měření d/8. Pro měření je využíváno normalizované denní světlo pod označením D65. Popis barevných vlastností je uváděn v barevném prostoru CIE L*a*b*. Tento prostor je popsán barevnými souřadnicemi a* a b*, které Tab. 1 Vliv obsahu různých dopujících prvků na barevnost pigmentů typu Er 2 Ce 2-x M x O 7 (SZ, C) x Mo W Nb L* S H L* S H L* S H 0,1 81,97 29,41 67,28 84,73 18,84 43,13 82,26 21,34 45,97 0,3 81,76 38,81 74,62 85,08 18,41 32,38 82,40 21,40 46,40 0,5 80,76 52,19 75,59 87,76 16,70 11,19 81,77 21,47 58,37 0,7 64,23 27,23 78,78 76,50 21,46 35,06 83,31 22,59 51, Studie

9 popisují barevný odstín. Hodnota L* (jas) vystihuje světlost či tmavost barvy a pohybuje se v rozmezí hodnot od 0 (černá) do 100 (bílá). Ke kompletnímu popisu barvy se vedle již zmíněných barevných souřadnic používá také tzv. sytost S, která se vypočítá dle vzorce: S = (a* 2 +b* 2 ) 1/2. Dále pak barevný odstín H, jenž je definován jako H = arc tg b*/a*. Pigmenty byly rovněž podrobeny měření velikosti částic pomocí přístroje Mastersizer 2 000/MU (Malvern Instruments Ltd., VB), a také rentgenové difrakční analýze (vertikální difraktometr D8 Advance, Bruker AXS, VB) [6]. Výsledky a diskuze Nejprve byly všechny pigmenty připraveny suchým způsobem přípravy a po jejich objektivním zhodnocení byla zvolena teplota C jako nejvhodnější. Vliv koncentrace jednotlivých přechodných prvků při vybrané teplotě kalcinace je zaznamenán v tabulce 1, ze které vyplývá, že nejsytějších odstínů bylo dosaženo u pigmentu s obsahem Mo = 0,5 (S = 52,19). Zvyšující koncentrace molybdenu také způsobuje pokles hodnot jasu L* (pigmenty tmavnou) a naopak nárůst barevného odstínu H (posun barvy z jasně oranžové do žlutěhnědé). Za použití W pigmenty disponují nejnižšími hodnotami sytosti S a zároveň nejvyššími hodnotami jasové složky L*. Nejnižší hodnota barevného odstínu H (H = 11,19) byla získána u koncentrace wolframu 0,5 a pigmenty s tímto přechodným prvkem jsou zbarveny převážně do růžova. Sloučeniny s niobem poskytly velmi úzký interval hodnot sytosti S (21,34 22,59) a meruňkové odstíny (H pro všechny koncentrace v rozmezí 35 až 70). Pro druhý způsob přípravy pyrochlorových pigmentů byla jako nejvhodnější C b* C C C a* Obr. 1 Vliv teploty výpalu a způsobu přípravy na barevnost pigmentů typu Er 2 Ce 1,5 Mo 0,5 O 7 Tab. 2 Vliv obsahu různých dopujících prvků na barevnost pigmentů typu Er 2 Ce 2-x M x O 7 (SMS, C) x Mo W Nb L* S H L* S H L* S H 0,1 87,45 16,74 65,81 88,28 12,75 27,05 90,50 10,71 21,29 0,3 86,36 24,40 75,96 90,39 11,64 8,75 89,66 12,55 18,49 0,5 84,90 29,42 77,64 89,50 12,49 15,27 89,27 12,61 21,11 0,7 84,37 33,30 78,16 90,38 11,53 5,52 90,54 12,23 4,93 Tab. 3 Vliv způsobu přípravy a obsahu dopujících prvků na střední velikost částic d50 [μm] pigmentů typu Er 2 Ce 2-x M x O 7 (při vybraných teplotách výpalu) x SZ C SMS C Mo W Nb Mo W Nb 0,1 6,91 7,15 7,55 3,97 5,37 4,57 0,3 6,92 6,44 7,97 5,57 5,43 5,53 0,5 9,05 9,92 9,80 6,16 12,18 7,93 0,7 7,34 9,86 8,23 7,45 13,69 5,72 vybrána nižší teplota výpalu (1 350 C). Všeobecně u tohoto způsobu došlo ke snížení hodnot sytosti S a nebyl zde nalezen tak výrazný vliv jednotlivých dopujících prvků. V případě Mo dochází s růstem jeho koncentrace ke zvyšování jak hodnot sytosti S, tak i barevného odstínu H. Všechny pigmentové aplikace s Mo ale prokazují světle oranžové zbarvení. Co se týká pigmentů s wolframen a niobem, byly získány velmi srovnatelné hodnoty jasu L* a sytosti S. Hodnoty barevného odstínu H se pro oba druhy pigmentů sice liší, ale vždy se jedná o růžové aplikace (tab. 2). Jako barevně nejzajímavější byl tedy vyhodnocen pigment s obsahem Mo = 0,5. Srovnání obou způsobů připrav tohoto pigmentu pro různé teploty výpalu je znázorněno na obr. 1, kdy osa a* popisuje příspěvek červeného odstínu a osa b* žlutého. Na první pohled je zřejmé, že z hlediska barevnosti je výhodnější suchý způsob přípravy, který vykazuje výrazně vyšší hodnoty barevných souřadnic C C C C SZ SMS d50 [μm] Mo Všechny syntetizované vzorky byly podrobeny měření velikosti částic v závislosti na rostoucím obsahu jednotlivých přechodných prvků. Hodnoty středních velikostí částic d50 pro vybrané teploty výpalu a jednotlivé způsoby přípravy jsou uvedeny v tabulce 3. Na první pohled je patrné, že všechny pigmenty mají hodnoty v rozmezí cca 5 15 μm, tudíž jsou vhodné pro případné aplikace do keramických glazur. Suchý způsob přípravy prokazuje jednoznačný trend, kdy k nárůstu hodnot střední velikosti částic dochází se zvyšujícím se podílem jednotlivých dopujících prvků. Největší částice však byly obdrženy u koncentrace x = 0,5, kdy konkrétně pigment s obsahem Mo poskytl nejsytější odstín ze všech připravených pigmentů (viz. tabulka 1). SMS způsobem byly získány podstatně nižší hodnoty d50 než u suchého způsobu přípravy (kromě W o koncentraci 0,5 a 0,7). Porovnání středních velikostí částic pigmentů při nejvhodnější kon- Obr. 2 Vliv způsobu přípravy a dopujících prvků na střední velikost částic d50[μm] pigmentů typu Er 2 Ce 1,5 M 0,5 O 7 W Nb SZ SMS Sklář a keramik 9 10 /

10 Lin (Counts) Mo W Nb a = 5,3554 Å a = 5,3404 Å Theta-Scale Obr. 3 Difraktogramy sloučeniny Er 2 Ce 1,5 M 0,5 O 7 připravené suchým způsobem při teplotě výpalu C centraci jednotlivých dopujících prvků x = 0,5 je pro oba způsoby přípravy znázorněn na obr. 2. Jelikož se z hlediska barevných vlastností projevil suchý způsob jako vhodnější, bylo u vybraných vzorků zkoumáno jejich fázové složení. Z obr. 3 je patrné, že pigment s obsahem Mo je jednofázový s hodnotou mřížkového parametru a = 5,3554 Å. Intenzita získaných píků je v porovnání s ostatními přechodnými prvky vysoká a jejich poloha odpovídá difrakčním úhlům, které jsou charakteristické pro pyrochlorové sloučeniny. Pigment s wolframem vykazuje píky s nižší intenzitou a také hodnota mřížkového parametru nepatrně klesla (a = 5,3404 Å). Z hlediska fázového složení nejsou pigmenty s obsahem Nb čistě krystalické a intenzita obdržených píků je velmi nízká. Závěr Cílem této studie bylo posoudit vliv způsobu přípravy a obsahu jednotlivých přechodných prvků (M = Mo, W a Nb) na koloristické vlastnosti pyrochlorové sloučeniny typu Er 2 Ce 2 x M x O 7. U suchého způsobu přípravy je z hlediska barevnosti jasně viditelný vliv dopujících prvků. Nejsytější oranžové odstíny poskytly pigmenty s obsahem Mo, wolfram zbarvil sloučeniny do růžové a niob naopak do meruňkové. Všechny připravené pigmenty také disponují vhodnou střední velikostí částic d50. Z hlediska fázového složení byl ověřen předpoklad, že teplota výpalu C je dostačující pro tvorbu pyrochlorové sloučeniny, a to převážně za použití molybdenu. Suspenzní mísení surovin poskytlo barevné odstíny znatelně světlejší, kdy sloučeniny s Mo jsou opět oranžové, ale W a Nb vykazují velmi podobné růžové zbarvení. Střední velikost částic se pro tento způsob přípravy pohybuje v intervalu cca 4 14 μm. Porovnání obou způsobů příprav při koncentraci dopujících prvků x = 0,5 je znázorněno v tab. 4. Převážně z hodnot sytosti vyplývá, že suchý způsob přípravy pro tento typ pyrochlorových pigmentů je z hlediska barevnosti výhodnější. Nejlepších výsledků bylo dosaženo za použití molybdenu, kdy byl získán jednofázový vzorek s vhodnou střední velikostí částic pro pigmentové aplikace. Tento výzkum je na pracovišti autorů podporován MSM č a IGA Univerzity Pardubice (SGFChT04). Tab. 4 Vliv přechodných prvků a způsobu přípravy na barevnost sloučeniny typu Er 2 Ce 1,5 M 0,5 O 7 Způsob Mo W Nb přípravy L* S H L* S H L* S H SZ C 80,76 52,19 75,59 87,76 16,70 11,19 81,77 21,47 58,37 SMS C 84,90 29,42 77,64 89,50 12,49 15,27 89,27 12,61 21,11 LITERATURA: 1] Sreeram K. J., Aby Ch. P., Nair B. U., Ramasami T.: Solar Energy Materials & Solar Cells 92 (2008) s ] Zhan-Guo L., Jia-Hu O., Yu Z., Xiao-Liang X.: Ceramics International 35 (2009), s ] Wuensch B. J., Ebermann K. W., Heremans C., Ku E. M, Solid State Ionics 129 (200), s [4] Losos L.: Historické pigmenty a barviva IV, Spektra 47 (2006). 5] Vassen R., Cao X., Tietz F., Basu D., Stover D.: Journal of American Ceramic Society 83 (2000), s ] Dohnalová Ž., Šulcová P., Trojan M.: Journal of Thermal Analysis and Calorimetry 91 (2008), s Lektor: Ing. Ivona Sedlářová, Ph.D. 224 Studie

11 České uranové sklo v proměně času Bohemian uranium glass through the ages Rudolf Hais, Česká sklářská společnost, Nový Bor, r.hais@clnet.cz Článek mapuje více než 175letou historii českého uranového skla od počátků ve 30. letech 19. století až po současnou dobu. Podrobně se zabývá jak historickým vývojem těchto sklovin, tak i surovinami, receptáři, tavením a bezpečnostními riziky. Dále i snahami o obnovu širší palety uranových skel v 70. letech 20. století v o. p. Crystalex Nový Bor [1]. Úvodem The article reviews the more than 175 years long history of Bohemian uranium glass from its beginnings in the 1830s until now. Elaborately it has been discussed both the historical development of uranium glassmasses and raw materials, books of recipes, melting as well as security risks. Further there are considered the tendencies for reviving of a wider range of the uranium glasses in the 1970s in the Crystalex Nový Bor company [1]. Nejstarší známé uranovými preparáty barvené sklo pochází z římské doby. Jedná se o mozaiku z Villy Cap Posilipo u Neapole. Zelenomodré mozaikové sklo pochází z roku 70 n. l. Obsah oxidu uranu je 1,25 % [2]. Počátky novodobé historie uranových skel spadají do třetího desetiletí 19. století, jak uvádějí významní autoři, např. Kirchheimer. V té době existovaly v Čechách dva významné regiony, kde se vyvíjely nové sklářské technologie zejména v oblasti barevných skel. Na jihu Čech to byli především Meyrové, na severu v Jizerských horách pak Riedelové se svými sklárnami v Antonínově, Kristiánově a na Malé Jizerce, dále Harrachovská sklárna v Novém Světě pod vedením Johanna Pohla a v slezských Krkonoších huť Josefína, kterou řídil Franz Pohl. Východiskem pro vývoj uranových skel byly zcela jistě práce významného německého chemika Martina Heinricha Klaprotha r. ( ), objevitele sloučenin uranu v krušnohorském smolinci, který již 1789 poukázal na možnost barvení sklovin a glazur pomocí sloučenin uranu [3]. Třicátá a čtyřicátá léta 19. století Nejstarší konkrétní stopy v Čechách vedou zatím ke zkušenému Franzi Antony Riedelovi ( ), skelmistru na huti v Antonínově, o němž se uvádí, že: Jako jeden z mála v Čechách ovládl výrobu avanturinu podle anglického způsobu a podílel se na vynálezu skla barveného oxidy uranu [4]. Tomu odpovídají i názvy nejznámějších uranových sklovin s neobvyklou fluorescencí a dvoubarevností: Anenská žluť a Eleonorská zeleň, pojmenované po dcerách F. A. Riedela [5] (obr. 1). Průmyslovou výrobu žlutého, a brzy na to i zeleného uranového skla, zavedl roku 1841 Josef Riedel ( ), později známý jako sklářský král Jizerských hor. Obr. 1. F. A. Riedel ( ), olej na plátně, MSB Jablonec nad Nisou (foto T. Hilger) Praktické pokusy se snahou objevovat nová barevná skla tak žádaná v období biedermeieru a druhého rokoka, se prováděla v řadě českých i evropských hutích, a tak není divu, že se znalost barvení skla sloučeninami uranu rychle rozšířila i do jiných oblastí. K tomu u nás přispěla jak spřízněnost skelmistrových rodů mezi sebou, tak i předávání empirických zkušeností vandrujícími sklářskými tovaryši a taviči. Existence uranových skel ve třicátých letech 19. století v Čechách i Evropě je nesporná. Lze ji doložit výrobou uranových preparátů datovanými skleněnými výrobky (1834), odbornou literaturou (1835) [6], obchodní korespondencí (Nový Svět-Harrachov, 1839) i sklářskými recepty z let [7]. Zatím nejstarší datovaný výrobek z uranového skla uvádí Walter Spiegel. Jedná se o lahvičku na šňupavý tabák z Anenské žluti z roku 1834 ze soukromé sbírky Lesser v Karlsruhe [8]. Spiegel ji připisuje Šumavě, není však vyloučeno, že pochází i z jiného regionu Čech. Zatím nejstarším českým datovaným výrobkem je pohárek z roku 1841, který se nachází ve sbírkách Muzea skla a bižuterie v Jablonci nad Nisou (obr. 2 viz s. 244). Ve třicátých letech 19. století již existovaly prvé chemické továrny, které dodávaly uranové preparáty (uranovou žluť dvojuranan sodný), např. firma Baťka od roku 1832 [9], F. X. Brosche a J. Pitschmann v Praze a F. Edmeyer ve Vídni [10]. C. k. továrna na uranové preparáty byla založena v Jáchymově až v roce 1855 a začala produkovat uranové preparáty podle modernějšího způsobu Adolfa Patery [11]. V jižních Čechách se setkáváme s uranem barvenými sklovinami kolem roku Nejstarší recept pochází z tavičského deníku z huti Josefsthal u Zvonkové na Šumavě z roku 1839 [12]. S datem 1840 jsou žluté skloviny barvené oxidy uranu označeny v Eisnerově receptáři pod názvy Goldcrystall a vzhledem k výrazné fluorescenci také Chameleonglas [13]. Meyrové vyráběli z uranových sklovin již od čtyřicátých let 19. století i lisované výrobky. Od 9. září 1838 tavila uranovou žluť pod označením Goldcrystall i Josephinenhütte pod vedením Franze Pohla v krkonošské Sklarszke Porebě (Schreiberhau); sloučeninami uranu barví i další skloviny 1841 Anenskou zeleň, Isabell a Chrysopras [14]. Uranové sklo dovedla kolem roku 1840 vyrábět i sklárna Konrathů v Milovech na Sklář a keramik 9 10 /

12 Českomoravské vysočině [15]. Sběry v areálu sklárny Nová Huť v Lužických horách se datují rovněž do 40. let 19. století [16]. Tavení uranových skel nebylo zpočátku jednoduché. Nepříliš čisté suroviny a silně redukční podmínky v pecích českého typu s přímým otopem dřevem komplikovaly průběh tavby. J. B. Eisner poznamenává v roce 1840 do svého receptáře: vychází-li uranové sklo při tavbě nečisté a matné, lze tomu zabránit několikerým (10 24 x násobným) foukáním skla [17]. Tyto technické problémy byly uspokojivě vyřešeny zejména po roce 1867 se zavedením moderního Siemensova regenerativního způsobu. Jako jeden z prvých zavádí tento moderní pecní systém s nepřímým otopem generátorovým plynem Josef Riedel v roce 1868 na své sklárně na Malé Jizerce. V Anglii se tavilo uranové sklo, jak uvádí Evans, již od roku 1837, a to ve sklárně Whitefrier v Londýně. Existuje vyrobený servis pro královnu Viktorii označený jako Canarry Glass. Barvící oxidy uranu byly dodány firmou Johnson-Garden (dnes Johnson-Matthey) [18]. Ve Francii utavil prvé uranové sklo v roce 1838 G. Bontemps, technický vedoucí sklárny Choisy-le Roi u Paříže. Chrysopras (modrozelená zakalená sklovina) se objevuje jako novinka na Průmyslové výstavě v Praze roku 1831, kdy jej vystavuje novosvětská sklárna [19]. S oxidy uranu se setkáváme u chrysoprasových sklovin (na bázi opalínů nebo alabastrů) až později. V Riedelově a Pohlově receptáři se uvádí k roku 1846, v Eisnerově receptáři o rok později [20] (obr. 3 viz s. 244). Uranové sklo po polovině 19. století Po roce 1850 se barvení skla sloučeninami uranu stává obecně známým. Uranová skla byla vyráběna v řadě evropských a amerických skláren, receptury byly uveřejňovány např. Bontempsem (1868) nebo Peligotem (1877). Obsah U 3 O 8 u uranové (Anenské ) žlutě se pohyboval mezi 0,3 1,2 %, nejčastěji mezi 0,5 0,8 % [21]. V kombinaci se sloučeninami dalších iontových, molekulárních i koloidních barviv byly postupně vyvíjeny nejrůznější žluté, zelené, oranžové až žlutohnědé odstíny v transparentních i za- kalených sklovinách. Nejzajímavější sklovinou tohoto období je v roce 1893 patentované oranžové sklo s fluorescencí (barveného kombinací oxid uranu + selen) firmy F. Welz z Hrobu u Teplic. Původní označení této skloviny bylo Changeatglas, dnes je u nás známé pod označením Zlatá rybka, v USA je pojmenované jako Vaselinglass. V kombinaci s opálem v provedení triplex bylo toto sklo velice oblíbené pro výrobu osvětlovacího skla s obchodním označením Šampaň. Éra českého uranového skla trvala přibližně sto let od třicátých let 19. století do 2. světové války a prošla prakticky všemi tehdejšími výtvarnými slohy od biedermeieru až po funkcionalismus. V období biedermeieru bylo zpočátku používáno především pro výrobu transparentních předmětů, jejichž broušený dekor doplňovala rytina nebo malba (obr. 4 viz s. 244). Uranové sklo dále sloužilo jako podklad pro výrobky vrstvené, přičemž se k přejímání nejčastěji používalo bílých opálů, nebo kontrastních červených rubínů. Zajímavých efektů bylo rovněž docilováno v kombinaci s Egermannovou červenou lazurou. Vrcholem dokonalého zpracování a dekorování uranových sklovin jsou výrobky novosvětské harrachovské sklárny. Za zmínku stojí i pohárky z uranového skla náležející do skupiny tzv. českého lázeňského skla. V období secese, kolem roku 1905, kombinovala harrachovská sklárna opalínový chrysopras se starou benátskou nabíhavou technikou hutního zpracování zvanou Floret (obr. 5 viz s. 244). Největší objem uranových sklovin spotřeboval pro výrobu tyčí jako polotovaru průmysl jablonecké bižuterie. I v rámci jablonecké krystalerie bylo vyráběno z uranových sklovin i množství drobných užitkových předmětů např. toaletní soupravy, hřebenáče, popelníky, těžítka, náustky pro vodní dýmky, předměty kombinované s kovovou montáží, lékárenské sklo, dokonce i kliky a knoflíky ke dveřím apod. S rozvojem uranového průmyslu postupně klesala i původní vysoká cena uranových preparátů a barvení skla uranem se rozšiřuje i na obyčejné lisované sklo. Jen Riedelovy sklárny spotřebovaly před druhou světovou válkou ročně asi 5 tun uranové žlutě z Jáchymova (obr. 6 viz s. 244). Druhá polovina 20. století Teprve potřeba uranu pro jaderné účely během a zejména po druhé světové válce značně omezila jeho využívání ve sklářském průmyslu. Zatím co bižuterní výroba směla používat sloučenin uranu v omezené míře pro výrobu především tyčí, bylo jejich použití v průmyslu užitkového skla v padesátých letech 20. století zcela zastaveno. K určitému uvolnění přísných předpisů došlo až v sedmdesátých letech 20. století a od té doby lze ve sklářství používat ochuzených sloučenin uranu, tj. sloučenin zbavených izotopu 235 [22]. V letech byly ve sklářském kombinátu Crystalex v Novém Boru z iniciativy technologa a autora tohoto článku prováděny zkoušky a vývoj sklovin s využitím sloučenin uranu včetně kombinací s dalšími prvky a oxidy k barvení skla [23]. Z těchto sklovin vybrala výtvarná rada pod vedením Pavla Hlavy některé barevné zajímavé odstíny s tlumenou fluorescencí např. U-citrin, U-rosalin, U-akvamarín a U-kouř. Vzorkové série z těchto sklovin byly taveny ve Sklářském kombinátě i na huti Flóra-Hantich (obr. 7 viz s. 244). Tato skla byla zároveň podrobena expertíze v Ústavu hygieny práce uranového průmyslu a byla shledána jako nezávadná a bezriziková pro lidské zdraví [24, 25]. Bohužel radiofóbie našeho věku (i nástup podobně zbarvených umělých hmot) umožnila pouze nepatrný rozvoj těchto krásných a efektních barevných sklovin v novodobé paletě českého sklářství. V novější době (zejména po roce 1998) se v malých množstvích v některých sklárnách na borsko-šenovsku opět používá pro ruční výrobu foukáním oblíbená uranová (Anenská) žluť. Receptura této skloviny vychází z podkladů o. p. Crystalex. Na Jablonecku od 90. let 20. století uranové sklo používala při výrobě umělecké krystalerie například firma Ornela (dnes Preciosa-Ornela). V Železném Brodě působí firma František Halama, která se věnuje obdobnému sortimentu. Poděkování: Za pomoc při dohledávání některých pramenů a údajů děkuji PhDr. J. Lněničkové, Ing. L. Žákovi a M. Gelnarovi. 226 Studie

13 LITERATURA: 1] První verze tohoto článku vyšla v časopise Weltkunst (16) (1991), další v Glasrevue (10) (1988) a sborníku Sklo bez hranic /1/, Frauenau (2001). Tento článek je proti uvedeným podstatně doplněn a rozšířen. 2] Kirchmeier F.: Urangläser in alter Zeit, Glastechnische Berichte 36 (12), s ] Kirchmeier F.: s ; Uranglas, Uranglasuren, Bergbau-und Industriemuseum Ostbayern Theuern /40/ (2000): Původně se vyráběly sloučeniny uranu k barvení skla podle Klaprothova receptu. Rozdrcený smolinec se vyluhoval pomocí kyseliny sírové, po filtraci se pomocí šťavelanu draselného vysrážel žlutý oxid uranu. 4] Cogan M.: Riedelovské dekorativní sklo , Ars Vitraria 8, s ] K tomu později uvádí Wilhelm Riedel následující: V roce 1830 přišel můj otec (Josef Riedel st ) ke svému strýci Franzovi, mému dědečkovi ( otci mé matky), do Antonínova do učení. V Antonínovské huti se velice šetřilo a zkoušky se tavily pouze v malých kelímcích, které se stavěly do žárníků. U starých pecí, přímo otápěných dřevem, nebyly žárníky zamazávany a při tavbě tak vždy kolem nich pronikal oheň. Tím se podpořila lepší cirkulace ohně kolem pánve. Jedna zkouška s uranem, který byl vyroben v Jáchymově, nám dala známé žluté sklo s fluorescencí. Dědečkovi se po předběžných propočtech jevilo toto sklo pro tehdejší výrobní poměry příliš drahé, a tak se celá záležitost odložila stranou. Jednou ale můj otec při svých tehdy obvyklých obchodních cestách v doprovodu starého skláře Ranzingera přišel na Šumavě do jedné hutě, uviděl v kanceláři ležet na stole střep uranové žlutě. Otec pak vypravoval, jak se skelmistr tamní hutě viditelně ulekl, když mu řekl, že i on provedl zkoušku s uranem. Když se otec vrátil domů, pustil se ihned do výroby uranového skla, kterému dal obchodní název podle jména mé matky Anenská žluť (Annagelb). SOA Litoměřice SokA Most, fond Jos. Riedel Polubný, Zápisky Wilhelma Riedela. 6] Leng H: Glasfabrikation (1835), s.416, 418: Leng ještě uvádí, že oxidy uranu dávají velmi pěknou barvu, ale jsou velmi drahé, takže se používají jen pro malbu na porcelán a výrobu nepravých drahokamů, tj. na skleněnou kompozici. 7] Zwei Glasrezeptbücher aus dem Böhmerwald, transliterace F. Haudum, odborné zhodnocení R.Hais, rukopis v majetku autora; Blau J.: Das Geheime Rezeptbuch des Glasmeisters, J. B. Eisner in Klostermühle in: Glastechnische Berichte 18 (1) (1940), s ; Zelasko S., Junker U.: Franz Pohl ( ), Neue wichtige und sehr nützliche Mitteilungen für Glasfabriken in: Schriften des Passauer Glasmuseums /4/, s. 50,61 64, Passau (2003). 8] Spiegel W.: Böhmische Gläser, München (1980). 9] Baťka W.:Verzeichnis der neuesten chemischen und pharmazeutischen Gerätschaften mit Abbildung, Leipzig (1832). 10] Brožková H., Lněničková J.: Receptář J. K. Eisnera ( ) na výrobu různých dutých a tabulových skel in: Dějiny vědy a techniky (3) (1990), s ] Uranfarben, Urangläser, Uranglasuren, Bergbau-und Industriemuseum Ostbayern, Theuern /46/ (2005): Podle způsobu Adolfa Patery se ruda po rozdrcení smísila a pražila s rozemletým vápencem a kalcinovanou sodou. Potom se vzniklá směs vyloužila kyselinami, odfiltrovala, (přičemž se odstranilo silně radioaktivní Radium) a z roztoku se v dřevěných kádích louhy vyloučil Natriumdiuranat- dvojuranan sodný Na 2 U 2 O H 2 O. Podle obsahu vody ve sraženině se pak pro sklářství a keramiku připravovaly různé druhy. Ve sklářství se nejčastěji pod obchodním označením Urangelb licht, používal druh s obsahem 75 81,5 % U 3 O 8. Tato surovina byla z počátku dodávána v balíčcích po 1 vídeňské libře (0,56 kg), později po 1 kg (viz obr. 10). 12] Zwei Glasrezeptbücher aus dem Böhmerwald. 13] Blau J.: Das Geheime Rezeptbuch. 14] Zelasko S., Junker U.: Franz Pohl, s. 50, ] Drahotová O. a kol.: Historie sklářské výroby v českých zemích /1/, Academia Praha (2005), s. 290, ] V areálu hutě Nová Huť (Zákupské panství, katastr obce Svor) byly nalezeny taveniny, zlomek pánve se zbytkem uranového skla, zlomky různých foukaných nebo lisovaných výrobků z uranového skla a vršek svícnu(tulejka) v novogotickém stylu, který byl datován do cca 40. let 19.století. Osobní informace od M. Gelnara. 17] Blau J.: Das Geheime Rezeptbuch des Glasmeisters. Při silně redukčních podmínkách docházelo k redukci UO 3 na UO 2, který způsobuje nečisté (hnědošedé až šedé) barevné odstíny. Opakovaným foukáním při čeření se do taveniny přiváděl kyslík, který stabilizoval správné vybarvení (pozn. autora). 18] Informace osobně od Mrs. Evans. 19] V tomto případě (po odborném posouzení v UPM), se zjistilo, že se jedná o opakní sklovinu barvenou sloučeninami mědi a chromu bez použití sloučenin uranu. Chrysoprasy, barvené uranem, se objevují až po roce ] Pazourek G. E.: Aus Böhmens alter Glashütten-praxis in: Mitteilungen des Nordböhmischen Gewerbe-Museums, Liberec (1903), s ; Blau J.: Das Geheime Rezeptbuch des Glasmeisters. 21] Hais.R: Studie o možnostech využití sloučenin uranu k barvení užitkových skel. Interní materiál o.p. Crystalex VÚUS z roku 1973, rukopis v majetku autora. 22] Jako surovina byl dodáván žlutý dvojuranan amonný pod krycím názvem: Natrium perchlorat. Zatím co skloviny barvené uranem, zejména z tzv. ochuzených surovin jsou naprosto bezrizikové, patří všechny uranové suroviny používané ve sklářství do skupiny tzv. ostatních jedů,stejně jako např. oxid antimonitý, selen, sloučeniny fluoru apod. 23] Hais.R: Studie o možnostech využití sloučenin uranu; Hais R.: Moderní, uranem barvená, užitková skla, 2009, nepublikováno. 24] Hais R.: Moderní, uranem barvená, užitková skla; Odborný posudek Ústavu hygieny práce uranového průmyslu Příbram-Kamenná, ze dne , rukopis v majetku autora 25] Suroviny, kterými se vnáší oxidy uranu používané pro barvení sklovin neobsahují radium pouze tzv. měkké záření, které je sklem silně pohlcováno (pozn. autora). Lektor: PhDr. Petr Nový Sklář a keramik 9 10 /

14 OKNO DO SVĚTA GLASSTEC 2012 The burden of the weight Increasingly tighter requirements on heat insulation by law and constantly increasing energy prices are driving forward the trend towards triple glazing in architecture. A constructive opportunity to counter the associated increased weight of glass is presented by the use of thin glass. Glass is an ideal material for application in building shells. The transparent material can be used in a variety of applications and irrespective of the type of finishing fulfills individual functions. Modern insulation glass offers reliable heat insulation and solar protection, prevents high noise pollution and also, if required, corresponds to the highest safety levels. In addition, individual design highlights can also be achieved through the use of glass. The elementary functions of glass products in the building shell also include heat insulation. In view of the increasingly tighter legal requirements placed on architectural heat insulation and the rising energy prices, in recent decades the glass industry has been continually further developing its products and has achieved considerable improvements in efficiency. Increasing requirements The limits of physics can, however, not be overcome even with the use of perfected glass formats and highly functional coatings. In the case of double (insulation) glazing, which has been used over decades, the limit has already been reached with a heat transfer coefficient (Ug-value) of 1.0 W/m2K. To satisfy the current heat insulation requirements by law, this value is absolutely sufficient, but not for future requirements. According to the European Union Energy Performance of Buildings Directive - EPBD), which came into force in 2010, as early as January 2021, only nearly zero-energy-buildings are to be erected in the private construction sector, in other words buildings, which require almost no external energy supply. For new buildings, which are used by the authorities as the owners on an owner-occupier basis, this requirement will already apply two years earlier. As poorly insulated existing buildings account for a large part of high building energy consumption, here too the minimum requirements for heat insulation applying to new buildings have to be satisfied for larger restoration projects and new extensions. Dramatic increase in the use of triple insulation glazing In order to fulfill the expected high requirements placed on energy efficiency in buildings, insulation glazing will also have to achieve even better results in future. The glass industry is therefore increasingly relying on triple insulation glazing. With U values of up to 0.5 W/m2K, in the past this functional glazing was previously mostly fitted in passive housing. In the last five years sales of high-insulation glazing have, however, risen dramatically, because when it comes to glazing, an increasing number of building owners are relying on high energy efficiency even if their buildings have not reached the level of passive housing. According to the German Flat Glass Manufacturers Association (Bundesverband Flachglas e.v.), in the period from 2008 to 2011 alone, the share accounted for by triple insulation glazing of total glazing sales in Germany rose by around 10% to over 50%. For the current year the association already expects a share of around 60 percent. And the upward trend will continue further. We are convinced that the market share will grow to over 90 percent. This trend is being accelerated by the forthcoming Energy Savings Ordinance (Energieeinsparverordnung - EnEV), which will probably prescribe the use of triple insulation glazing, explains Dipl.-Oec. Jochen Grönegräs, Executive Director of the German Flat Glass Manufacturers Association (Bundesverband Flachglas), and Managing Director of the Multi-Pane Insulating Glass Quality Association (Gütegemeinschaft Mehrscheiben-Isolierglas). Triple glazing in the Scandinavian countries Sweden and Finland along with Austria and Switzerland has a very high market share and similar trend perspectives as those in Germany. In view of the current trend, the specialist world is in agreement: at least in central and northern Europe the triple structure of insulation glazing is set to become a successive standard. In parallel with the increase in energy efficiency, in the residential as well as commercial construction sector, the trend towards ever larger glass units is continuing. Architects and building owners want to have an open room ambience for their buildings with the maximum amount of daylight incidence and highest degree of external views. In winter the glazing should also ensure solar energy generation. Higher glass pane weight Both the current trends basically present no problem for the insulation glazing manufacturers. The know-how and technology involved in the manufacture of corresponding products are available. The problematic nature of climatic burdens (suction and pressure effect on glass panes and the edge seal), which is increasingly a feature of triple insulation glazing due to the larger inter-pane volume, can be overcome. What is problematic, however, is the increasing weight of the glass panes. By comparison: a glass pane measuring one square meter, designed as double insulation glazing with 2 x 4 mm and 16 mm inter-pane gap, weighs 20 kilograms. The same format as triple insulation glazing in the 4/12/4/12/4 format already weighs 30 kilos. The increase in weight by 50 percent has far-reaching consequences. The insulation glazing manufacturers must gear their in-house processes to the heavy glass panes, while transportation becomes more expensive because the maximum loading capacity for trucks is already reached with fewer units and the fittings manufacturers have to deliver extremely durable solutions. In the window sector this presents a special challenge, because in this area the aim is to develop high-load bearing fittings which can reliably hold the heavy 228 Okno do světa Glasstec 2012

15 elements in place over decades, whilst at the same time conveying a filigree impression. Even at this stage, fittings systems are already reaching their limits in this balancing act between the requirements. On top of this the frame profiles for facades and windows also have to be adjusted to take the high weights. The installation and fitting teams are particularly affected by the increased weight of the construction elements. For them the trend towards triple insulation glazing means a considerably increased burden. The weight is enormous. Particularly in old buildings when no technical aids can be used, the burden is striking and personnel are clearly called upon much more than before, reports Martin Gutmann, Master of the Federal Glazers Guild, who goes on to say: If you are unlucky, you also have to do with triple sound-proof or burglary-proof glazing, then the weight of the glass panes is even higher. The situation is also made more difficult by the increased weight of the thermally optimized frame profiles. Thin glass as a solution concept In view of this extensive problem area, the glass industry, insulation glazing manufacturers and research institutes are working intensively on solutions. Their aim is to reduce glass pane weight without cutting down on its energetic functionality. The development of light, high-insulation vacuum glass, which has been on-going for years now, has still not really moved forward sufficiently for it to be used in classic window and facade construction. However, use of the very thin glass panes is already practical in flat roof-top windows in standard sizes. A further possible solution is light, transparent synthetic film and plates, which are aimed at replacing the central pane in insulation glazing. Whether this technology will assert itself on a broad front depends on the practicality and durability of the products as well as on their acceptance by the end- customers. The application of thin glass appears to be the most potentially successful. As early as 2004, architect prof. Stefan Behling, who for some years now has been presenting the latest trends and developments from the glass industry in the glass technology live special show as part of the leading international glass trade fair glasstec, declared: In the flat-screen sector thin glass is becoming part of a revolution. At some stage perhaps whole walls, ceilings and floors will be able to change. In the area of entertainment and communication electronics, his forecast relating to modern smartphones and also products such as Apple s ipad, which are almost exclusively operated using thin glass touch-screens, has long since become reality. In addition, the current development tendencies on the insulation glass market confirm that Stefan Behling is right with his expectation for the architecture sector. Today, windows incorporating triple insulation glazing are already available on the market, and are no longer produced using triple 4 mm, but triple 3 mm-thick heat-treated glass panes. This means a weight reduction of one quarter. And even thinner glass is possible. In the insulation glass sector, industry tests are already underway using hardened glass in the 3/2/3 mm format. Machine manufacturer Lisec recently received the 2012 Austrian State Prize in the Research and Innovation category in recognition of its special pre-stress technology. It enables the manufacture of flexible and robust glass in a thickness of only 2 mm without optical distortions. According to the company, the light thin glass is outstandingly suited for use in modern architecture. When it comes to the thin glass used in insulation glass theme, critics point the increased breakage risk of the thinner glass panes. Their objection: although the glass is lighter through the reduced thickness of the individual planes, at the same time edge breakage risk is increased. The supporters of thin glass in contrast point to the higher durability of the thermally hardened glass. Joint research project In order to explore the possibilities of weight reduction in multi-pane insulation glazing on a well-founded, secure basis, the renowned Rosenheim Institute of Window Technology (Institut für Fenstertechnik - ift Rosenheim), in cooperation with the German Flat Glass Manufacturers Association (Bundesverband Flachglas), has launched the Energy-efficient multi-pane insulation glass Investigations into technical measures aimed at the reduction of glass pane weight project. The aim of the project is to investigate which measures can be used to reduce the surface weight of multi-pane (insulation) glass and the effects resulting from this. Dipl.-Phys. Norbert Sack, Head of Research and Development at the ift and project director, explains in this connection: a reduction in the surface weight of triple insulation glazing is desirable and would in principle be possible through the use of thinner glass or transparent plastics. Thinner glass could be used in all three levels, i.e. on the outside, the room side as well as the central pane of triple insulation glazing. He said that within the framework of the project, however, no general investigation of all the principle factors was possible. On the contrary, decisionmaking bases for an assessment and future implementation should be de- Sklář a keramik 9 10 /

16 veloped. BF Executive Director Jochen Grönegräs adds: We have included an assessment programme especially for 3 x 3 mm format insulation glass in the project in order to increase awareness for this theme. If the calculation bases are taken into account, it is definitely possible to manufacture insulation glass in the 3 x 3 format. In view of the relevant heat insulation (Ug-value), total energy transmission (g-value) and translucence (tv) values, insulation glass using thin glass comes closest to matching the values of conventional triple insulation glass. And in the area of sound-proofing too, the integration of sound-proof film or varying glass thicknesses ensures a high level of protection. The solutions the glass sector is seeking to use in mastering the challenges of the future in the high insulation multipane insulation glass segment, will be presented at glasstec The world fair for the glass sector will be held from 23 to 26 October 2012 in Düsseldorf. In addition to the broad range of construction glass, the international trade fair will also provide a comprehensive overview of the latest production and finishing technologies along with the entire spectrum of glass applications. While the trade world is still conducting an intensive discussion on the advantages and disadvantages of using thinner glass, individual insulation glass manufacturers are pressing ahead in the competition for optimized insulation values. Even at this stage, on the Internet you can find references to quadruple insulation glazing, which with 3 mm-thick glass, is designed to deliver an Ug-value of 0.3 W/m2K. A questionable development, because this In comparison to PV systems, which are retrofitted or mounted on the building itself, building-integrated photovoltaics have a fundamental advantage due to the fact that BIPV substitutes traditional building materials and may have functions going beyond power generation such as weather protection and solar control, acoustic insulation, light management etc. Product variations available on the market may be seamlessly integrated into ventilated, insulated and double-shell facades and offer a high level of flexibility as regards their form, colour and function. An important element of BIPV multi-functionality is based on finishing technologies, which are used successfully by glass companies in their traditional fields of activformat once again brings us back to the starting problem. The quadruple pane is just as heavy as today s conventional triple glass with standard format. Thin glass in photovoltaics In the solar energy sector too prestressed thin glass is already being used to reduce the weight of glass-glass modules. According to the manufacturers, the life cycle of these modules is clearly higher than those modules based on film laminates. In addition, due to the higher mechanical rigidness, we can forego the enclosing aluminium frame. As a result, the thin glass modules are also suitable for the increasingly significant building-integrated installation of photovoltaic elements. (Messe Düsseldorf GmbH, Promising Perspectives Solar glass applications in the building shell are an ecological way of generating energy and they have other significant energy functions. The technologies available on the market and the need to intensify the use of renewable energies worldwide are ideal preconditions for a positive development of this segment of the solar industry and present architects with new challenges. In many countries, photovoltaic systems are now an everyday feature in the appearance of cities and municipalities. These systems have normally been retrofitted as elevated roof modules, or they were built as outdoor installations. Building-integrated photovoltaics, or BIPV for short, are still relatively rare, however. According to the Solarserver portal, the little less than 2% of the total photovoltaics market are attributable to this forward-looking type of solar system. Expert communities and market researchers agree, however, that this share will see a massive increase in future. Among other factors, the basis for these positive forecasts is the European Directive on the Energy Performance of Buildings (EPBD 2010). Its provisions require that all new buildings erected in EU member states after 2020 must be executed as nearly-zero energy buildings. This ambitious goal will be achieved only when the European construction industry integrates photovoltaics on a greater scale than in the past. The potential available for BIPV is enormous. For Germany alone, the BIPV Expert Section of the Bundesverband Bausysteme e.v. (Federal Association for Building Systems) estimates that the space, which is suitable for such systems, amounts to 3,000 km 2. Positive forecasts In a study prepared in 2011 on BIPV in Europe for the period, analysts of Frost and Sullivan, the global consultancy company, forecast a growth from EUR 1.3 billion to 2.7 billion. Market researchers of the UScompany NanoMarkets LC. provide figures for the worldwide market in their study on Building-Integrated Photovoltaics Markets 2009 and Beyond, where they forecast a growth from approx. USD 1.6 billion in 2009 to approx. USD 8.7 billion in It is necessary to save raw material resources and to reduce CO 2 emissions worldwide. Photovoltaics are a key technology in this respect. Solar companies are fully aware of this fact, and so is the glass industry, which participates in this development as supplier and manufacturer of modules. Irrespective of the current massive price and sales problems of PV modules, there are worldwide activities for the further development of this technology and its applications. One of the key research areas in this context is BIPV. Substitution of traditional building materials 230 Okno do světa Glasstec 2012

17 ity. Glass cutting, printing, laminating, finishing glass panes to produce highperformance functional units all this is also found in solar technology. Building-integrated photovoltaics are a lucrative niche market especially for small and medium-sized glass companies with the appropriate know-how and the necessary plant and equipment. Many companies already use BIPV to diversify their product range and thus participate in the trend towards forward-looking and sustainable architecture. Knowledge gaps among planners and architects Due to the current monetary incentives, building-integrated photovoltaics are primarily used in Germany, Italy and France. But even in these countries, its applications have almost exclusively been in flagship projects so far. The reasons for this reticence in using this forward-looking technology are explicitly stated by PV manufacturers. The companies criticise that many architects and planners have not studied the subject sufficiently yet and do not have an understanding of the products on the market and their performance. They also consider building-integrated photovoltaics as too expensive and requiring a lot of work in the realisation phase. Other barriers for the construction of solar facades are the required cooperation between different building trades and the lower energy efficiency of BIPV systems compared to roof-mounted systems. Depending on the orientation of the facade and the sun s irradiation angle, a BIPV system s performance might be reduced to 60% of the performance of a roof system with an identical construction and optimum orientation. Preference for thin-film technology All areas of the building shell, i.e. windows, facades and roofs, may be executed as BIPV systems. The diversity of possible shapes and colours as well as their variable level of transparency offer a wide range of design opportunities. PV modules may be integrated in almost any glass structure and may be given a customised finishing by applying the traditional glass processing technologies. This means that BIPV can fulfil the same structural and design requirements as the traditional functional glass in roofs and facades. It is no problem to realise multi-layer insulating glass with thermal insulation and noise abatement properties as well as overhead and walkable glazing units with integrated photovoltaics. With the appropriate design specifications, a system integrated into a south facade may not only have a high energy yield, its sun shading function may also make an additional shading system superfluous. As a matter of principle, all types of solar cells may be used in BIPV systems. Even though mono-crystalline and multi-crystalline modules have a significantly higher energy efficiency (between 14% and 20%), thin-film modules have come to dominate in building-integrated photovoltaic applications. With this technology, ultra-thin layers of a semiconductor material are applied to a glass substrate or other materials. The cells are available as semitransparent or opaque units and offer a highly homogeneous appearance. The energy efficiency of such modules is 6 to 12% and thus lower than the efficiency of crystalline modules, but their production is significantly less expensive and, above all, more flexible. Furthermore, thin-film modules show a better performance with low light. This makes them ideal for the use in areas with indirect or diffuse lighting conditions. The form and size of these modules may be freely chosen in most cases. Their manufacture may also be customised for specific projects. The dye solar cells now coming to the market are also interesting for the use in building-integrated photovoltaics. With the help of an organometallic dye, they convert sunlight into electric power. For this so-called artificial photosynthesis, the cells do not require any direct solar irradiation. Daylight is sufficient for power generation, and even shading is no problem. For the manufacture of these cells, the producers use low-priced materials and production processes which are already known from screen-printing technology. In Germany, the Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems (ISE) has an intensive research programme for the further development of this technology. The Freiburg institute has already developed triple-glazing units with integrated dye solar modules. And, together with its international partners, the Australian Dyesol company intensively works on the integration of dye solar cell technology into products for the building industry. The company also focuses on glass as a carrier. Total energy concept required When opting for BIPV, it is relevant to know the size and the orientation of the system, its construction type as well as its add-on functions. For an optimum energy design of the solar facade combined with a pleasurable optical appearance, it is necessary to follow a holistic planning process. Representatives of all building trades concerned should therefore be involved in the planning phase as early as possible. All factors influencing the building must be assessed together with their interactions over the entire useful life of the BIPV installation. In this context, architects have a role to play as driving forces and consultants. An extensive know-how of the available technologies and their performance characteristics are indispensable for such a role. This requirement is equally true for the solar companies and the glass finishing companies involved, as only the understanding and know-how of the opportunities of the respective other party will pave the way to optimised products. The world s most important trade fair for the glass industry, glasstec, and solarpeq, its sister event for solar equipment, which both take place in Düsseldorf from 23 to 26 October 2012, provide an excellent setting for getting information on the current state-ofthe-art in building-integrated photovoltaics and their interfaces to the glass industry. On the day before the trade fair actually starts, experts from the glass and the solar industries will already discuss interfacing subjects. On the second day of the conference, the special focus is on BIPV. The conference programme, which was developed jointly by Messe Düsseldorf and Solarpraxis AG, is intended for manufacturers of thin-film and crystalline photovoltaics, solar system integrators and manufacturers of PV mounting systems. The conference is also interesting for suppliers of automation technology, glass producers, system suppliers for glass applications and glass Sklář a keramik 9 10 /

18 mounting systems as well as suppliers of the glass and solar industries. And BIPV as a subject is also present in the trade fair halls. A special show called glass technology live, for example, documents the current state-of-the-art of (thin-film) photovoltaics in Hall 11, were numerous exhibits are shown, and the facades center displays innovative facade mock-ups with integrated photovoltaics. And photovoltaics in the building shell are also on the agenda of the scientific conference for structural glass design, the engineered transparency conference, which will be held on 25 and 26 October as an element of the glasstec support programme. It will be a forum where architects, civil engineers, building planners and related professions discuss opportunities and potential areas of application. Standardisation reduces cost At the moment, building-integrated photovoltaic systems are still customised installations requiring a lot of planning effort. The required modules are normally manufactured individually. But the declining prices of PV modules also reduce overall construction cost in this segment. For a BIPV system, the cost of the modules accounts for approx. 30% of the overall cost. And the cost for the substituted components must be subtracted, the energy yield must be added and the monetary gain achieved through the owner s own use of the generated power, or the income made from feeding the power into the power grid must be included in the total calculation for the entire useful life of the plant. The overall picture emerging from such an analysis will put the construction cost for a multi-functional BIPV system in its proper perspective. International projects are already under way to establish BIPV as a standardised product for the mass market. In Japan, for example, industrially produced prefabricated homes are offered with an integrated photovoltaic system for price mark-up of only 8%. In a study commissioned in 2009 by the Austrian Climate and Energy Fund on Building-integrated Photovoltaics (Part 1) (Gebäudeintegrierte Photovoltaik (Teil 1)), the authors state: A key problem for BIPV are the high expenses for the customisation of every architecturally demanding BIPV project. ( ) In sharp contrast to this situation, prefabricated homes are characterised by standardisation, modularity, end-toend planning and manufacture under industrial conditions. In this process, the high number of units produced provides significant cost-cutting potential. As a consequence, it is only logical that there are major opportunities for BIPV as a result of prefabricated production. The future development of building-integrated solar solutions is assessed by Dipl.-Ing. Ingmar Höbarth, Managing Director of the Austrian Climate and Energy Fund (Österreichischer Klima- und Energiefonds): They provide future-oriented solutions. Power generation will be a natural part of the building. Building material will be substituted by PV modules. (Messe Düsseldorf GmbH, Nepřehlédněte ročníky Skláře a keramika na jednom CD! Čísla časopisu Sklář a keramik 2/ /2010 jsou nyní dostupné ve formátu PDF na CD. Cena kompletu včetně media a poštovného je Kč. Jednotlivé ročníky nebo čísla objednávat nelze. V případě zájmu prosím kontaktujte redakci: sklarakeramik@seznam.cz. Jak lze získat časopis Sklář a keramik? Odborný časopis pro průmysl skla a keramiky Sklář a keramik, který vychází v nákladu výtisků, je tradičním médiem na českém trhu, které pravidelně přináší aktuální a zajímavé informace o dění v oboru doma i v zahraničí (vychází již 62 let, počítáme-li jeho předchůdce Sklářské rozhledy pak dokonce 87). Pro svou odbornost je zařazen do aktuálního seznamu neimpaktovaných recenzovaných časopisů. Mezi jeho odběrateli jsou též zahraniční firmy či jednotlivci a informace o otištěných studiích pravidelně vychází v řadě odborných evropských sklářských časopisů. Odborný časopis Sklář a keramik není ve volném prodeji, lze jej proto získat pouze formou a) předplatného nebo b) vstupem do České sklářské společnosti (ČSS). a) Zisk SaK formu předplatného pro firmy i jednotlivce 800 Kč ročně (6 čísel časopisu o rozsahu nejméně 52 stran) V případě zájmu kontaktuje administraci Skláře a keramika miroslavakohlickova@seznam.cz b) Zisk SaK členstvím v ČSS jen pro jednotlivce Individuální člen 400 Kč ročně Individuální člen (důchodce, student) 200 Kč ročně (v rámci členského příspěvku člen obdrží 6 čísel časopisu o rozsahu nejméně 52 stran) V případě zájmu kontaktuje sekretariát ČSS matura.kokonin@seznam.cz Ceník inzerce pro rok 2012 Obálka 1. strana Kč Obálka 2 až 4 strana: Kč Formát A4 Barevná inzerce (Kč) Černobílá (Kč) 1/ / / / Okno do světa Glasstec 2012

19 TRENDY A AKTUALITY Profil: Sklopísek Střeleč, a. s. Sklopísek Střeleč, a.s. je moderní těžební a zpracovatelská společnost, uznávaná svými zákazníky a partnery jako jeden z největších výrobců a prodejců čistých křemenných písků vynikající kvality ve střední Evropě. Střelecký lom obsahuje vysoce čistou unikátní surovinu vyhledávanou především výrobci sklářského průmyslu. Nejcennějším produktem je křemičitý písek s nízkým obsahem Fe 2 O 3 okolo 100 ppm. Vyspělá technologie, příznivé chemické složení a vhodná granulometrie této suroviny patří mezi zásadní předpoklady úspěchu při výrobě skla, ať už plochého, solárního, obalového, skelných vláken, vodního skla, glazur a smaltů, ale i nejluxusnějších výrobků z křišťálového skla. Křemenné písky nacházejí své odběratele rovněž ve slévárenském a stavebním průmyslu, v průmyslu elektrotechnickém, keramickém, strojírenském, gumárenském a při úpravě vody. Své uplatnění nalézají i v oblasti sportu a dalších aktivit, při výstavbě a údržbě sportovních trávníků, zejména fotbalových, golfových a jiných hřišť, podkladů pro jezdecké sporty a jako náplň bazénových filtrací. Společnost si je vědoma, že svou činností mění tvář krajiny. Usiluje o co nejšetrnější způsob těžby a vykonává všechny práce s citlivým přístupem k životnímu prostředí. (Sklopísek Střeleč) Heineken experimentuje s podobou pivních lahví Pivo Heineken se tradičně prodává nejen v běžných, ale nově i čtyřhranných lahvích. Navrhl je francouzský designér Romain Petit. Cílem je zlepšit profit přepravy a upozornit na značku v maloobchodech. V prvním případě je čtverec vhodný proto, že se takovéto láhve dají jednoduše a dokonale skládat na sebe, ve druhém případě zase proto, že přirozeně vyčnívá z regálu obchodu a tím na sebe automaticky přitahuje pozornost zákazníků. (podle z ; red) Efektní kancelářská budova vyrostla v Amsterdamu Amsterdamské doky společnosti NDSM se nyní pyšní novým architektonickým skvostem asymetrickou úřední budovou nazvanou The Curve (Křivka). Šestipatrová prosklená budova o rozloze m 2, navržená Edem Veenendaalem a Oeverem Zaaijerem, je novou dominatou přístavu. Připomíná mohutný komín zaoceánské lodi. Ocelová konstrukce je pokryta pětimetrovými skleněnými nízkoenergetickými panely, které dodala firma Interpane. (podle z ; red) Sklář a keramik 9 10 /

20 Čínské padělky ničí muránské sklářství Nejen světová ekonomická krize, ale také nekalá čínská konkurence zle trápí sklářské firmy z benátského ostrova Murano. Rok co rok zanikají další kdysi zavedené sklářské podniky s dlouholetou tradicí. Někteří místní podnikavci dokonce čínské sklo do Benátek sami dováží. Důvod je jediný nízká prodejní cena a zdání autenticity. Na asijských imitacích se totiž běžně objevují padělané značky firem, ateliérů i tzv. pečeť autenticity Promovetro Murano. (podle z ; red) Corning a Samsung společně v Číně Corning Singapore Holdings Private Limited, zcela vlastněná americkou společností Corning Incorporated, a Samsung Display Co. Ltd. podepsaly memorandum s vládou v čínském distriktu New Wuxi (provincie Jiangsu) o zřízení nové továrny na výrobu skleněných substrátů TFT-LCD. Náklady mohou dosáhnout až 600 milionů USD. Vzhledem k tomu, že více než 20 % celosvětové produkce tohoto sortimentu spotřebuje sama Čína, mají firmy za to, že o odbyt bude postaráno. Začátek stavebních prací se předpokládá do konce roku 2012, začátek výroby koncem roku Corning a Samsung v oblasti trhu obrazovek a displejů úspěšně spolupracují již více než čtyřicet let. (podle z a ; red) Vitro Cristalglass oznámilo insolvenci Španělská dceřinná firma společnosti Vitro Vitro Cristalglass je díky ekonomické krizi v Evropě, zejména ve stavebním sektoru, od 6. července v insolvenci. V roce 2011 se firma ještě podílela 4 % na tržbách celé skupiny. (podle z ; red) Seattle rozkvetl pod rukama Chihulyho Světoznámý sklářský výtvarník Dale Chihuly vytvořil ve svém rodišti, severoamerickém Seattlu, velkolepou instalaci v areálu Speace Needle. Původní arkádová budova se proměnila ve výstavní síň, vznikly zahrada soch a skleník jako srdce celého projektu. Chihuly prostory zaplnil jak staršími pracemi, tak novými kompozicemi. Inspiraci pro podobu skleníku na jehož realizaci dodala sklo firma Guardian výtvarník nalezl v pařížské Sainte-Chapelle a dnes již zbořeném londýnském Crystal Palace (probíhala zde první světová výstava v roce 1851). (podle z ; red) Schott znovu investuje v Nižném Novgorodu Německá společnost Schott již v Nižném Novgorodu (Ruská federace) provozuje jeden sklářský závod. Nyní se rozhodla nákladem 2 miliard rublů na pozemku o rozloze 30 ha vystavět další. Sklárna bude po dokončení v roce 2015 vyrábět farmaceutické sklo. Práci zde nalezne 450 lidí. V Rusku Schott v rozličných oborech úspěšně podniká od roku (podle ze ; red) NSG hledá úspory Skupina NSG (Nippon Sheet Glass) pokračuje ve špatných hospodářských výsledcích, když se čtvrtletně její tržby snížily o 3 %. Důvodem je podle vedení společnosti horší globální ekonomická situace, nežli očekávali. Již na jaře ztratilo práci 180 manažerů a zaměstnanců. Do března 2013 chce firma zrušit dalších míst. Platy si dokonce snížilo nejvyšší vedení skupiny například generální ředitel přišel o 50 % své mzdy. Od roku 2006 je součástí firmy též společnost Pilkington Glass. ( z ; red) Samočistící nanolak skutečností Nizozemští experti z univerzity v Eindhovenu vyvinuli s využitím nanotechnologie kompaktní povrchový lak pro automobily. Nejen, že zabrání běžnému poškrábání karoserie a skel, ale také dokáže udržet jejich povrch čistý, a to za každého počasí. Lak je totiž vysoce odolný proti vodě a způsobuje, že se nečistoty nabalí na stékající kapičky. Vynálezci se domnívají, že tuto technologii lze úspěšně využít též na mobilních telefonech, solárních panelech či kontaktních čočkách. Nový lak též dokáže zabránit hromadění řas a jiných nečistot na trupech lodí a letadel a tím snížit odpor během plavby či letu, což uspoří palivo. (podle z ; red) Ardagh koupil Anchor Glass Irská obalářská společnost Ardagh Group se sídlem v Lucemburku získala za 881 milionů USD americkou firmu Anchor Glass Container Corp., aby posílila své postavení na zámořském trhu. Ardagh, mezi jehož zákazníky patří Coca Cola či Nestlé, investicí ovládl třetího největšího výrobce skleněných obalů ve Spojených státech a zvýšil svůj obchodní potenciál o 50 %. (podle z a ; red) Lékárenské sklo z Ufy pokryje ruský import Sklárna v městě Ufa, která vyrábí lékárenské sklo, prochází velkolepou rekonstrukcí. Od roku 2014 bude schopna ročně vyrobit až jednu miliardu skleněných lahviček a ampulí, tedy zhruba tolik, kolik se tohoto zboží za stejné období dnes do Ruska dováží. Moderní továrna zaměstná 756 lidí, což je v místě s dlouhodobě vysokou nezaměstnaností nezanedbatelný přínos. Vzhledem ke své výrobní kapacitě by měla být vážnou konkurencí čínským i severoamerickým firmám. ( z ; red) 234 Trendy a aktuality