JAK ROZPOZNAĆ PODSTAWOWE RODZAJE CERAMIKI TRADYCYJNEJ Na początku odpowiedzmy sobie na pytanie: dlaczego w biuletynie poświęconym ziemi znalazł się artykuł o ceramice. Odpowiedź jest bardzo prosta - nazwa ceramika wywodzi się z greckiego określenia κεραµος (czytaj: keramos) co znaczy ziemia, glina. Grecy uŝywali słowa κεραµικος (keramikos) do określenia przedmiotów otrzymywanych przez działanie ognia (wypalanie), najpierw nazywano tak wypalane z gliny naczynia do picia, a następnie wszystkie wypalane z gliny wyroby. Dzisiaj pojęcie ceramika jest duŝo szersze. Obecnie ceramiką nazywamy materiał nieorganiczny i niemetaliczny, o kowalencyjno-jonowych wiązaniach chemicznych, otrzymany w wyniku procesu ceramicznego. Klasyczny proces ceramiczny polega na wymieszaniu odpowiednich surowców, uformowaniu wyrobów, ich wysuszeniu i wypaleniu (jednokrotnym lub wielokrotnym). Temperatura wypalania mieści się w zakresie od 900 C (ceramika budowlana) do 2200 C (ceramika specjalna). W wysokich temperaturach zachodzi zjawisko spiekania, w wyniku którego otrzymuje się wytrzymały mechanicznie wyrób. W najszerszym znaczeniu do grupy materiałów ceramicznych zaliczane są równieŝ: szkło, tworzywa szklano-ceramiczne, cermetale, cement i beton pomimo Ŝe przy ich wytwarzaniu nie stosuje się procesu ceramicznego. Z ceramiką spotykamy się na co dzień. Zaczynając dzień idziemy do łazienki, której podłoga i ściany zazwyczaj wyłoŝone są ceramicznymi płytkami, korzystamy z ceramicznej muszli klozetowej i myjemy się nad ceramiczną umywalką. Następnie jemy kanapkę z ceramicznego talerzyka i pijemy herbatę z ceramicznego kubka. Ale z jakiego rodzaju ceramiki zrobiony jest talerzyk i kubek? Artykuł ten ma Wam pomóc rozpoznać podstawowe rodzaje ceramiki tradycyjnej. KILKA SŁÓW O CERAMICE TRADYCYJNEJ Podstawowym surowcem do otrzymywania ceramiki tradycyjnej jest glina. Po dodaniu do gliny odpowiedniej ilości wody i ugnieceniu glina staje się plastyczna, czyli moŝna z niej formować wyroby (tak jak Wy w dzieciństwie lepiliście róŝne rzeczy z plastycznej plasteliny). Wyroby uformowane z gliny schną powoli, w czasie wysychania kurczą się i pękają, źle się je wypala. Sama glina nie wystarcza do uzyskania ceramiki dobrej jakości, trzeba do niej dodać surowce nieplastyczne: skalenie i kwarc. Po wymieszaniu zmielonych surowców formuje się wyroby. Uformowane wyroby suszy się i wypala (pierwsze wypalanie nazywa się wypalaniem na biskwit ). Następnie wyroby szkliwi się
i wypala ponownie (drugie wypalanie nazywa się wypalaniem na ostro ). Na wyroby wypalone na ostro nanosi się dekoracje. Dekoracje teŝ trzeba wypalić. Proces ceramiczny chociaŝ wydaje się prosty jest jednak bardzo skomplikowany. Jako przykład niech posłuŝy fakt, Ŝe białą porcelanę wynaleziono w Chinach w roku 608, a Europejczykom pomimo usilnych starań, udało się wyprodukować porcelanę dopiero 1101 lat po Chińczykach. Chińska porcelana dotarła do Europy w czasie wypraw krzyŝowych (XI XIII w.). W roku 1295 Marco Polo przywiózł z Chin informacje o porcelanie. Wyroby z porcelany były bardzo drogie. Początkowo na ich zakup mogły sobie pozwolić tylko dwory królewskie i magnackie, potem bogata szlachta i patrycjat mieszczański. Europejscy monarchowie wieków średnich wierzyli, Ŝe porcelanowe naczynie pęka pod wpływem nalanej doń trucizny, stąd posiadanie takiego naczynia było niemal gwarantem uniknięcia podstępnego zgładzenia. Nic dziwnego, Ŝe w Europie próbowano wyprodukować własną porcelanę, jednak bardzo długo europejscy rzemieślnicy nie mogli odkryć tajemnicy jej produkcji. Dopiero w 1709 roku w Dreźnie Johann Böttger, alchemik elektora saskiego i króla Rzeczypospolitej Augusta II wynalazł proces produkcji porcelany. Potrzebujący ciągle pieniędzy August II zatrudnił alchemika Johanna Böttgera, którego zadaniem było odkrycie sekretu produkcji złota. Prace nad tym odkryciem szły zbyt leniwie. Zdenerwowany król zagroził, Ŝe zetnie alchemikowi głowę, jeŝeli nie przyspieszy prac nad wynalazkiem. Przyparty do muru Böttger zaczął pracować bardzo intensywnie, lecz zamiast złota wynalazł skład masy porcelanowej. Kilka miesięcy później w 1710 roku ruszyła w Miśni pierwsza manufaktura porcelany w Europie. Podstawowe rodzaje uŝywanej dziś ceramiki tradycyjnej to: porcelana, fajans, porcelit, kamionka i miękka ceramika garncarska. JAK ROZPOZNAĆ PORCELANĘ Porcelana kojarzy nam się z pięknymi delikatnymi wyrobami artystycznymi, ale to tylko część zastosowań porcelany. Pod wspólną nazwą porcelana kryje się wiele róŝnych rodzajów ceramiki o róŝnych właściwościach. Ze względu na właściwości fizyczne rozróŝnia się: porcelanę twardą i porcelanę miękką. Porcelana twarda ma wiele zalet: jest nienasiąkliwa, odporna na działanie czynników atmosferycznych i chemicznych, gładka i twarda. Ma tak duŝą wytrzymałość na ściskanie, Ŝe na 1 cm 2 porcelany moŝe bez jej zniszczenia stanąć słoń o masie do 4,5 tony. Jest biała i prześwieca w cienkich warstwach. Z punktu widzenia uŝytkowania wyroby z porcelany twardej dzielimy na: porcelanę stołową, porcelanę artystyczną i porcelanę techniczną.
Porcelanę twardą stołową stosujemy do wyrobu luksusowych naczyń stołowych, porcelanę twardą artystyczną do otrzymywania przedmiotów dekoracyjnych, natomiast porcelanę twardą techniczną stosujemy w elektrotechnice (ze względu na wysoką wytrzymałość mechaniczną, odporność termiczną i dobre właściwości izolacyjne) oraz do produkcji naczyń i aparatury chemicznej (z powodu odporności na działanie kwasów, zasad i soli). Porcelana miękka jest krucha i mało odporna na wstrząsy termiczne. Z tego powodu jest ona mało przydatna do produkcji wyrobów uŝytkowych, natomiast nadaje się doskonale na luksusowe wyroby o charakterze zdobniczym. Jest stosowana do wyrobu luksusowych naczyń stołowych i przedmiotów dekoracyjnych. Odmianami porcelany miękkiej są: porcelana frytowa, porcelana kostna, parian, vitreous china. To z porcelany kostnej, która wyróŝnia się białością i duŝą przeświecalnością produkuje się kupowane przez nas niezbyt drogie porcelanowe drobiazgi. Porcelanę tę wynalazł w roku 1748 Anglik Thomas Frye. Porcelana kostna otrzymała nazwę od jednego ze składników uŝywanych do jej produkcji - popiołu ze spalonych kości bydlęcych. Stanowi on od 10 do 40 % masy. Rys. 1. Wyroby z porcelany uŝytkowej i ozdobnej: czarka do sake, filiŝanka ze spodkiem, kubek z porcelany kostnej (na dnie napis Fine Bone China ), figurka Czesząca się z Fabryki Porcelany AS Ćmielów.
Rys. 2. Wyroby z porcelany technicznej: moździerz porcelanowy z tłuczkiem, świeca zapłonowa produkcji ISKRA Zakłady Precyzyjne Sp. z o.o, bezpiecznik topikowy stosowany w instalacjach domowych, izolator liniowy długopniowy produkcji Radpol Elektroporcelana S.A. Jak rozpoznać czy filiŝanka lub talerzyk zrobione są z porcelany? Prostym, ale skutecznym sposobem oceny czy wyrób zrobiony jest z porcelany jest sprawdzenie jego przeświecalności (Rys. 3). a. b. Rys. 3. Sprawdzanie przeświecalności porcelany. a. FiliŜanka porcelanowa i latarka. b. FiliŜanka porcelanowa na latarce. Widać, Ŝe przez dno filiŝanki przeświecają cztery diody latarki. Przeświecająca ceramika jest bielutka.
Kolejnym kryterium moŝe być określenie grubości ścianek naczynia. Wyroby z porcelany mogą być bardzo cienkie. Grubość ścianek współczesnej filiŝanki porcelanowej wynosi zazwyczaj 1,5 do 2 mm, podczas, gdy kubek fajansowy ma ścianki o grubości rzędu 5 mm. Jako ciekawostkę podam fakt, Ŝe w czasach dynastii Ming (1368 1644) Chińczycy potrafili otrzymać porcelanę o grubości skorupki jajka. Kolejny sposób sprawdzenia czy wyrób zrobiony jest z porcelany polega na zbadaniu jego nasiąkliwości. JeŜeli wyrób posiada nieoszkliwioną powierzchnię (np. jakieś wyszczerbione miejsce) to moŝna na to miejsce nanieść kroplę atramentu. Jeśli wyrób zrobiony jest z porcelany to (poniewaŝ porcelana ma bardzo małą porowatość) atrament nie ma gdzie wsiąknąć. Natomiast jeśli atrament wsiąka i powstaje plama, to znaczy, Ŝe wyrób nie jest z porcelany, jest porowaty, w pory wsiąka atrament. MoŜna równieŝ sprawdzić jaki dźwięk wydaje badany przedmiot. Dźwięk wydawany przez spieczoną porcelanę to dźwięk wysoki i czysty. I jeszcze jedna uwaga czasami na dnie wyrobów jest napisane w róŝnych językach słowo porcelana, nie musi to oznaczać, Ŝe wyrób zrobiony jest z porcelany, Słowo porcelana moŝe być jedynie nazwą lub częścią nazwy zakładu produkcyjnego. JAK ROZPOZNAĆ FAJANS Popularną, często przez nas uŝywaną ceramiką jest fajans. Kupujemy go chętnie poniewaŝ jest tani. Wyroby z fajansu szkliwi się na intensywne, róŝnorodne kolory, więc są ładne. Rys. 4. Fajansowe kubki poszkliwione nieprzezroczystym szkliwem. Strzałka pokazuje nieposzkliwiony fragment na którym widoczny jest fajans.
Na Rys. 4. widzimy fajansowe kubki. Na nieposzkliwionej (ze względów technologicznych) części kubka widoczna jest barwa fajansu. Fajans jest szarawy. Jest brudny choć umyłam go przed zrobieniem zdjęcia. Wasze fajansowe kubki w tym miejscu teŝ są brudne sprawdźcie. Kubek jest brudny poniewaŝ fajans jest porowaty i brud wchodzi w pory. MoŜemy tak jak przy badaniu porcelany sprawdzić jego nasiąkliwość. Na nieoszkliwioną powierzchnię nanosimy kroplę atramentu. Fajans jest porowaty więc atrament wsiąka w pory i powstaje plama. Aby ukryć, Ŝe fajans ma brzydką barwę pokrywa się go nieprzezroczystym szkliwem, najczęściej w intensywnych kolorach, które mają nas zachęcić do kupna. Niestety te intensywne barwy uzyskiwane są przy uŝyciu barwników, które nierzadko są szkodliwe dla zdrowia. A tak na marginesie czarna kropka na dnie kubka w serduszka nazywa się mucha, jest to wtrącenie Ŝelaza. Kolejne cechy po których moŝemy rozpoznać fajans to to, Ŝe nie jest on przeświecalny, a uderzony wydaje niski dźwięk. Wyroby z fajansu łatwo się wyszczerbiają poniewaŝ fajans ma małą wytrzymałość mechaniczną. JAK ROZPOZNAĆ PORCELIT Wyroby z porcelany są jest piękne i wytrzymałe mechanicznie ale bardzo drogie. Wyroby z fajansu są tanie, ale ich jakość jest niska. Jaką ceramikę kupować? Ceramiką o cechach pośrednich pomiędzy porcelaną a fajansem jest porcelit, czasami nazywany półporcelaną. Porcelit jest tańszy od porcelany gdyŝ do jego produkcji uŝywa się tańszych surowców. Jakość porcelitu jest o wiele lepsza od jakości fajansu. Rys. 5. Porcelitowy talerzyk.
Porcelit ma barwę białą lub kremową, dobrze zrobiony lekko prześwieca, jest gęsty (mało porowaty) i posiada duŝą wytrzymałość mechaniczną. Niestety jeśli nie posiadacie wprawy trudno jest bezbłędnie rozpoznać porcelit. Ma on właściwości pośrednie pomiędzy porcelaną a fajansem, MoŜna go pomylić ze źle zrobioną porcelaną lub fajansem dobrej jakości. JAK ROZPOZNAĆ KAMIONKĘ Tworzywa ceramiczne, które omawialiśmy do tej pory: porcelana, fajans i porcelit mają jasne barwy, są białe, kremowe lub szarawe. Pozostałe tworzywa ceramiczne o których napisałam w tym artykule: kamionka i miękka ceramika garncarska mają zupełnie inną barwę. Z rozpoznaniem kamionki na pewno nie będziecie mieli kłopotu. ZaleŜnie od uŝytych surowców kamionka ma barwę od jasnoszarej do ciemnobrązowej. Rys. 6. Naczynie z kamionki. Kamionka jest bardzo ciekawym tworzywem ceramicznym. Ma duŝą wytrzymałość mechaniczną, jest mrozoodporna, odporna na działanie większości kwasów i zasad. Dzięki tym właściwościom kamionka ma bardzo wiele zastosowań. Robi się z niej nie tylko naczynia domowego uŝytku: garnki, donice, miski itp., ale równieŝ: koryta i poidła dla gospodarstw rolnych, rury kanalizacyjne, kamionkowe płytki podłogowe nie pokrywane szkliwem, kamionkowe płytki ścienne szkliwione lub nieszkliwione, wyroby kwasoodporne i ługoodporne dla przemysłu chemicznego i spoŝywczego, części instalacji laboratoryjnych, pompy, chłodnice, węŝownice.
Wasi dziadkowie na pewno pamiętają Ŝe kwaśne mleko smakuje doskonale, jeśli kwasiło się w kamionkowym naczyniu. Wy równieŝ moŝecie wykorzystać właściwości tego tworzywa. Jeśli odwiedzi Was ktoś miły i będziecie chcieli spędzić z nim więcej czasu podajcie herbatę lub cieple danie w bardzo ostatnio modnych naczyniach z kamionki. Herbata długo będzie gorąca. JAK ROZPOZNAĆ MIĘKKĄ CERAMIKĘ GARNCARSKĄ Miękką ceramikę garncarską moŝna bardzo łatwo rozpoznać. Jej cechy charakterystyczne to ceglana barwa i tematyka wyrobów. Miękka ceramika garncarska to tzw. wyroby ludowe najczęściej wykonywane w małych warsztatach rzemieślniczych z miejscowych surowców. Są to: dzbanki, talerze, doniczki i wyroby dekoracyjne np. koguciki takie jak przedstawione na Rys. 7. Wyroby z miękkiej ceramiki garncarskiej są formowane na kole lub lepione ręcznie. Rys.7. Miękka ceramika garncarska. Miękka ceramika garncarska powstaje nie tylko w polskich wytwórniach, do tego typu ceramiki zalicza się ceramika rzemieślników z całego świata, z róŝnych epok. NaleŜy do niej: terakota (w tym prekolumbijskie wyroby indiańskie), ceramika odymiana, terra sigillata, czerwona raku (aka), czarna raku (kuro) i wiele innych.
PODSUMOWANIE Mam nadzieję, Ŝe po przeczytaniu tego artykułu będziecie potrafili rozpoznać podstawowe tworzywa ceramiczne, z którymi spotykacie się na co dzień. Wielowiekowe obcowanie z omówionymi powyŝej rodzajami ceramiki jest jedną z przyczyn dla których ogół społeczeństwa te właśnie tworzywa określa słowem ceramika. Fachowcy nazywają taką ceramikę ceramiką tradycyjną. Istnieje teŝ ceramika zaawansowana. Dla ogółu społeczeństwa zaawansowane materiały ceramiczne są mało widoczne, bo ukryte w postaci małych ale niezbędnych dla działania maszyn i urządzeń elementów. Czy zdajecie sobie sprawę Ŝe bez ceramiki zaawansowanej nie działałyby nasze komputery ani telefony komórkowe, nasze drukarki nie miałyby tak dobrej rozdzielczości, nie byłoby promów kosmicznych, implantów ceramicznych, nadprzewodników wysokotemperaturowych i.moŝnaby tak jeszcze długo wymieniać, ale to juŝ zupełnie inna opowieść. Przy pisaniu artykułu korzystałam z ksiąŝek: 1. M. Kordek: Technologia ceramiki. Część 1, Wydawnictwa Szkolne i Pedagogiczne, Warszawa 1974. 2. E. Kowecka, M. i J. Łosiowie, L. Winogradow: Porcelana Polska. Zakład Narodowy imienia Ossolińskich, Wrocław Warszawa Kraków Gdańsk 1975. 3. R. Pampuch: Materiały ceramiczne tworzywa nie tylko z wypalanej gliny. Wydawnictwo PAN, Kraków 1996. 4. J. Powidzki: Ceramika. Wydawnictwa Szkolne i Pedagogiczne, Warszawa 1977. Ewa Nogas-Ćwikiel Autorka jest pracownikiem Wydziału Informatyki i Nauki o Materiałach Uniwersytetu Śląskiego. Prowadzi wykłady dla studentów tego Wydziału z przedmiotów: InŜynieria Wytwarzania i Nauka o Materiałach.