Metropolia szkła

Przedmioty ze szkła były znane na Bliskim Wschodzie już 3,5 tys. lat temu, tyle że do niedawna technologia produkcji szkła w epoce brązu pozostawała dla archeologów tajemnicą. Uczonym dopiero teraz udało się odtworzyć wszystkie etapy produkcji tego cennego materiału dzięki odkryciu pierwszej znanej nauce huty szkła z epoki brązu w Pi-Ramzes w Egipcie. Thilo Rehren z University College w Londynie i Edgar Pusch z Pelizaeus Museum w niemieckim Hildesheim znaleźli ponad tysiąc tygli wykonanych z gruboziarnistej gliny, wypełnionych pyłem kwarcowym, oblepionych surową, zastygłą masą szklaną. Okazało się, że szkło produkowano w Egipcie kilkaset lat wcześniej, niż uważano do tej pory. Fabryka w Pi-Ramzes zaczęła działać około 1250 r. p.n.e., sto lat po śmierci faraona Tutanchamona.
Nie wiadomo, kto i kiedy wynalazł szkło. Rzymski historyk i przyrodnik Pliniusz Starszy twierdził w I wieku n.e., że odkrycia dokonali feniccy kupcy. Być może ktoś zaobserwował, jak tworzą się fulguryty - pręty kwarcowe powstałe podczas uderzenia pioruna w kwarcowy grunt, lub jak topi się piasek podczas pożaru. Na Bliskim Wschodzie w III tysiącleciu p.n.e. wykonywano już glazury ceramiczne z pokruszonego kwarcu ogrzanego do wysokiej temperatury (pierwszy podręcznik szklarstwa napisano na asyryjskich tabliczkach 650 lat p.n.e.). Już w IV tysiącleciu p.n.e. pojawiły się w Egipcie i Mezopotamii paciorki z fajansu, szklistej substancji, w której skład wchodzą pokruszony kwarc lub piasek kwarcowy, natron (soda naturalna) i sól.

Na wagę złota
Szklane przedmioty z epoki brązu można znaleźć w całym basenie Morza Śródziemnego, ale jedynie nieliczni mieszkańcy ówczesnego świata posiedli sekret wytwarzania masy szklanej. Do tej pory badacze sądzili, że głównym, jeśli nie jedynym producentem szkła w basenie Morza Śródziemnego była Mezopotamia. Odkrycie w Pi-Ramzes pozwoliło uznać pierwszeństwo Egiptu w tej dziedzinie. Przypuszcza się zresztą, że technologia wytopu masy szklanej była znana w dolinie Nilu, jeszcze zanim zaczęła pracować huta szkła w Pi-Ramzes. Świadczy o tym ładunek statku, który zatonął w XIV wieku p.n.e. u wybrzeży Anatolii. Kształt i wielkość sztab szkła znalezionych we wraku pasuje do tygli z Pi-Ramzes, ale statek zatonął 50 lat wcześniej, niż warsztaty w królewskim mieście rozpoczęły działalność. Być może najstarsze warsztaty szklarzy w Egipcie czekają na odkrycie.
W II tysiącleciu p.n.e. szkło było przede wszystkim artykułem luksusowym, z którego wyrabiano biżuterię i buteleczki stosowane prawdopodobnie do przechowywania perfum
i kosztownych olejków. Szkło barwione na ciemnoniebiesko i zdobione żółtymi i białymi smugami miało imitować bezcenny lapis lazuli. Szkło było przedmiotem handlu i cennym podarkiem wysyłanym na dwory królewskie.
W korespondencji z XIV wieku p.n.e., która zachowała się na glinianych tabliczkach w Tell Amarna w Egipcie, faraon Achenaton domaga się przysłania mu szkła na równi ze szlachetnymi gatunkami drewna, szeklami srebra i złota, ozdobnymi rydwanami i rumakami pełnej krwi.

Tygle po piwie
Egipcjanie używali do produkcji szkła brył kwarcu, które kruszyli na pył. Pył mieszano z popiołem uzyskiwanym ze spalania halofitów, roślin występujących tam, gdzie gleba i wody gruntowe są bardzo zasolone. Popioły zawierały sodę, ważny składnik w produkcji szkła, który razem z substancjami alkalicznymi obniża temperaturę topnienia kwarcu z 2000 C do 1000 C. Na tym etapie jako tygle do podgrzewania pyłu kwarcowego i popiołu służyły stare dzbany po piwie. Podgrzane składniki łączyły się w surową, szklaną masę. Po jej ostygnięciu rozbijano dzbany, a bryły ponownie kruszono, by się pozbyć pęcherzyków powietrza powstałych w masie szklanej. Następnie pył płukano wodą, by usunąć resztki soli, wsypywano do ceramicznych tygli i dodawano do niego barwniki.
Ponieważ Egipcjanie nie opracowali techniki produkcji szkła przezroczystego, popularne było szkło wielokolorowe. W Pi-Ramzes produkowano masę zielonkawą (zanieczyszczoną związkami żelaza), czerwoną (z dodatkiem miedzi), ciemnobłękitną (z domieszką kobaltu) oraz w kolorze purpury. Sztaby szklane z wraku odnalezionego u wybrzeży Anatolii miały barwę głębokiego, kobaltowego błękitu, turkusu (dodano do nich tlenków miedzi) oraz rzadko spotykany odcień lawendy. Szklany pył razem z barwnikami ponownie podgrzewano, tym razem do temperatury nieco poniżej 1000 C. Proces wymagał precyzji i umiejętności - kilkadziesiąt stopni za wiele i tygle topiły się razem z cenną zawartością. Po ostudzeniu szklaną masę przechowywano w tym samym tyglu, w którym powstała, dzięki czemu cenny materiał mógł być bezpiecznie przewożony na duże odległości.

O obrotach szkła
Rozwój techniki szklarskiej przyspieszył gwałtownie, kiedy w I wieku n.e. Syryjczycy wynaleźli technikę produkcji szkła wydmuchiwanego, którą udoskonalili Rzymianie, a po nich średniowieczna i nowożytna Europa. W okresie rewolucji przemysłowej produkcja szkła osiągnęła apogeum - zaczęto produkować na masową skalę naczynia laboratoryjne i instrumenty naukowe: mikroskopy, teleskopy, barometry. Niewiele jest materiałów, które miały tak wielkie znaczenie dla rozwoju nauki. Bez szkła Faraday nie mógłby wykorzystać elektryczności, Newton nie rozszczepiłby światła, a Kopernik nie ogłosiłby dzieła "O obrotach sfer niebieskich".