خشک کردن و پختن گل رس
گل رس در مرحله طبیعی تا آنجا که پخته نشده است غیرقابل استفاده میباشد. علاقه بشر به گل رس برای مرحله اولیه آن نبوده بلکه بخاطر جنسیتی است که بعد از پخته شدن بدست می آورد و حالت سخت همیشگی پیدا می کند. قدمت کشف این که چطور گل نرم در اثر حرارت سخت و سنگ مانند می گردد به تاریخ پیدایش بشر مربوط می شود و این یکی از مهم ترین کشفیات انسان بشمار می رود.
انسان های اولیه گل پخته را جهت انبار نمودن مواد غذایی، آب، غذا و در مراسم سنتی و غیره بکار میبرده اند. بصورت عامیانه و محاوره ای شی ساخته شده از خاک رس پخته شده را سفال می گویند، برای آشنایی بیشتر با نحوه پختن گل رس با شهر سفال همراه باشید.
بسیاری از تمدن های قدیمی را می توان از نوع سفالگری آن تشخیص داد. بدون شک گل برای اولین مرتبه بطور تصادفی در کنار آتش سخت شده و اولین سفال های پیدا شده مانند سبد بافته شده بود. وقتی گل خشک می شود به اندازه ۵ تا ۸ درصد آب می رود و این آب رفتن باعث پیدایش مسائل متعددی در سفالگری می شود. وقتی خاک رس به گل تبدیل می شود مقدار قابل ملاحظه ای آب جذب می کند.
خاک معمولی برای آنکه به گل فرم پذیری تبدیل شود، ۲۵ قسمت آب در هر ۱۰۰ قسمت گل لازم دارد، بنابراین یک سوم گل را آب تشکیل می دهد. خشک کردن گل رس به وسیله رطوبت هوای اطراف کنترل می شود . وقتی رطوبت هوا صددرصد است عمل خشک کردن گل رس انجام نمی گیرد ولی وقتی رطوبت هوا کمتر باشد عمل خشک شدن ( آب از دست دادن ) انجام می گردد و گل به این ترتیب خشک می شود.
چگونه گل رس را خشک کنیم؟
عمل خشک کردن گل رس همیشه با آب رفتن (کوچک شدن) همراه می باشد. هنگام خشک شدن ذرات گل به همدیگر نزدیک می شوند و به این ترتیب گل آب می رود، آب رفتن گل رس با اندازه ذرات و مقدار آب موجود در آن تناسب مستقیم دارد. هنگامیکه آب گل رس بخار شد ذرات گل با هم تماس پیدا می کنند و آب رفتن پایان می یابد، این مرحله را حالت چرمی می نامند، ذرات گل در این حالت هنوز نمدار هستند و خشک شدن کامل تا خارج شدن تمام آب موجود در گل ادامه خواهد داشت.
علت ترک خوردن گل پس از خشک شدن
براثر اختلاف ضخامت نقاط مختلف ظروف سفالی ممکن است این ظروف در اثر آب از دست دادن ترک برداشته و یا تاب بردارند. برای جلوگیری از این اتفاق گل باید به آهستگی خشک شود و در مسیر جریان هوای خشک قرار نگیرد. مخصوصا هنگامیکه به ظروف سفالی دسته و یا لوله اضافه می گردد. در مورد آهسته خشک شدن آنها لازم است مراقبت بیشتری به خرج داد. برای کنترل آب رفتن گل در مواقع مخصوص مانند وقتی که با گل مجسمه می سازیم می توان از ذرات درشت تر ماسه که آب کمتری جذب می نماید استفاده نمود.
در بعضی اوقات می توان گراگ ( گلی که یک مرتبه پخته شده و آسیاب شده است ) را نیز به گل افزود تا از آب رفتن سریع گل جلوگیری نمود. پس از خشک شدن ظاهری گل بنابر مقدار درجه رطوبت هوا باز مقداری آب در گل باقی می ماند که هنگام پختن از گل خارج میگردد. هنگامیکه درجه حرارت کوره به صد درجه سانتیگراد رسید تمام آب موجود در گل بخار شده و گل در این حالت بصورت کامل خشک شده است، سختی گل هنگامی که خشک شده است بستگی به درشتی ذرات موجود در آن دارد.
پختن گل رس
در هنگام پختن گل رس تغییر کلی از لحاظ فیزیکی و شیمیایی در آن بوجود می آید. سفال ساخته شده از گل رس در مرحله اولیه پس از پخته شدن از لحاظ فیزیکی به جسمی سخت و مقاوم تبدیل میگردد که حتی پس از سال ها قرار گرفتن در آب دیگر از مقاومت آن کاسته نمی شود. اولین مرحله پخته شدن گل رس، خشک شدن کامل است زیرا در این مرحله است که تمام آب باقیمانده در گل تبخیر می شود و این کار بایستی به آهستگی انجام گیرد تا باعث خارج شدن سریع آب و سرانجام ترکیدن ظروف سفالی نگردد . هر چه بدنه ظروف ساخته شده ضخیم تر باشد عمل خشک شدن و سپس پختن باید به آرامی انجام گیرد.
ظروف ساخته شده بوسیله چرخ را می توان بلافاصله در کوره قرار داد تا زودتر خشک شوند، برای این منظور باید حرارت بسیار کمی را به کوره داد، ضمنا راه مخصوص دودکش را بست تا وجود بخار در فضای کوره از خشک شدن سریع ظروف جلوگیری نماید. این عمل بایستی تا وقتی که درجه حرارت کلی کوره به ۱۰۰ درجه می رسد انجام شود و سپس آتش را زیاد نموده و پختن را به طريق معمولی ادامه داد. تغيير بعدی که درعمل پختن گل رس انجام می گیرد در ۳۵۰ درجه می باشد، در این درجه حرارت است که آب شیمیایی گل شروع به تجزیه و خارج شدن می نماید.
آب شیمیایی از مواد ترکیبی با مولکول های تشکیل دهنده گل است که تا قبل از ۳۵۰ درجه بی تفاوت در گل باقی می ماند چون ۱۴ درصد ساختمان گل را آب شیمیایی تشکیل می دهد لذا گذاشتن درجه حرارت گل از ۳۵۰ درجه بایستی وقت زیادتری برای جلوگیری از ترک خوردن ظروف سفالی در کوره منظور گردد. وقتی که گل تا حرارت ۵۰۰ درجه پخته می شود بطور کلی فاقد آب بوده و دیگر در آب قابل حل نخواهد بود. ضمنا دیگر بصورت گل قابل استفاده مکرر درنخواهد آمد و تغییر شیمیایی نیز در آن غیرقابل بازگشت است. در مرحله آب شیمیایی از دست دادن، عمل آب رفتن انجام نمی گیرد.
- بیشتر بدانید: کوره پخت سفال و انواع آن
شیشه ای شدن یا استحاله
هنگامیکه حرارت از گداخته شدن گذشت فعل و انفعالی انجام می گیرد که آن را استحاله می نامند، استحاله در سفالگری یعنی سخت شدن، انجماد و بالاخره شیشه ای شدن گل. استحاله سختی، خشکی، شکنندگی و سنگ مانندی را به گل می دهد. اگر حرارت را از این مرحله هم فراتر ببریم گل سخت تر شده تا آنجا که به مرحله ذوب و از هم پاشیدن می رسد. عمل سخت شدن گل به علت آن است که در این درجه حرارت مواد معدنی بخصوص آهن در داخل گل به یکدیگر جوش میخورد.
چون مواد معدنی مختلف در درجات حرارت بالا ذوب می شوند لذا ذرات موجود در گل تدريجا ذوب و چسب وار بهم جوش می خورند. اگر درجه حرارت را بسیار بالا ببریم تمام این مواد بصورت ماده شیشه ای درخواهند آمد. بعضی گل های قرمز چون دارای مقدار زیادتری آهن هستند دارای، نقطه ذوب تقریبی پائین تری می باشند. سختی اشیاء سفالی بستگی به نوع ترکیبی کریستال های آن پس از عمل پختن دارد و این خاصیت بخصوص از وجود کریستال های دوگانه آلومینیم و سیلیکات است که بصورت دراز و سوزنی شکلی می باشند و باعث چسبندگی و سختی اجزاء سفال میگردند.
گل ها در حرارت مختلف عمل استحاله را انجام می دهند، گل قرمز به علت وجود آهن در ۱۰۰۰ درجه و بعضی دیگر ۱۲۵۰ درجه را احتیاج دارند تا سخت شوند. آخرین مرحله آب رفتن در این حالت انجام می گیرد و علت آن ذوب و مخلوط شدن اجزاء گل می باشد. آب رفتن این مرحله به اندازه آب رفتن مرحله خشک شدن کامل گل نمی باشد. آب رفتن گل بطور کلی ۱۰ درصد را شامل می شود و این مقدار بسته به درجه انجام استحاله ممکن است تغییر کند.
هنر پختن گل رس و اشیاء سفالی رساندن درجه حرارت به مقدار معینی است که ذوب شدن و جوش خوردن در یک زمان انجام شود و حرارت زیاد از حد بالا نرود. سفال خوب پخته شده با سختی، استقامت و غیرقابل نفوذی در مقابل مایعات و مواد شیمیایی مشخص می شود، ضمنا” داشتن کنترل در لعابکاری و تاءثیر سطح ظاهری اشیاء پس از پختن یکی از عوامل مهم کار مناسب در سفالگری می باشد.