Все мы с детства знаем, что шпили башен Московского Кремля украшены «рубиновыми» звёздами. Но что придаёт этим звездам такой цвет? Ответ, который первым приходит на ум – конечно же, рубины. Но не всё так просто, и на самом деле рубинов там нет. А насыщенный красный цвет мы видим благодаря коллоидным наночастицам селена [1].
Начнём с определения основных терминов. Наночастицы — это крошечные частицы вещества размером от 1 до 100 нанометров (в 1000 раз меньше толщины волоса), которые обладают уникальными физическими и химическими свойствами, отличными от обычных материалов. А коллоидный раствор – это смесь, в которой микроскопические частицы одного вещества распределены внутри другого (обычно жидкого), но не растворяются полностью.
Теперь небольшая историческая справка. Красное стекло в том или ином виде производилось практически с самого начала стеклоделия. Знания и опыт его производства то утрачивались, то вновь обретались на протяжении многих веков. Ранний образец красного стекла – чаша Ликурга IV века. При освещении снаружи чаша имеет зеленый цвет, а при освещении изнутри – насыщенный рубиново-красный. Такое свойство ей придают мельчайшие частицы золота в её составе. Как более поздний пример: в книге Антонио Нери «Искусство стекла», опубликованной в 1612 году во Флоренции, описано использование марганца и меди для получения красного цвета, а также упоминается использование золота [2]. В России Михаил Ломоносов разработал рецептуру и технологию производства золотого рубинового стекла в 1748–1752 годах. Он осуществил более 4000 опытов, добившись получения насыщенного красного цвета с использованием золота.
Но при изготовлении рубиновых звёзд для Московского Кремля в конце 1930-х годов вместо золота использовали селен.
Почему же использовали именно его?
- Насыщенность и глубина цвета: Селен позволяет получить более глубокий, яркий и насыщенный красный («рубиновый») цвет стекла по сравнению с золотом, которое часто дает пурпурный оттенок.
- Оптические свойства (рассеивание света): Селеновое стекло лучше работает в сочетании с мощными лампами накаливания, установленными внутри звёзд. Оно создает равномерное свечение без явного просвечивания источника света, в то время как золотое стекло давало эффект «красного абажура».
- Технологическая надёжность: При использовании селена стекло получается более устойчивым к высоким температурам, которые возникают из-за постоянной работы прожекторов внутри звёзд.
- Экономическая эффективность: Использование селена было значительно дешевле, чем добавление коллоидного золота, что было важно при производстве больших объёмов стекла (потребовалось около 500 квадратных метров).
Технология производства «селенового рубина» была специально разработана московским стекловаром Никанором Курочкиным для этого масштабного государственного заказа. Получение «рубинового» стекла основано на создании коллоидного раствора селена в стеклянной массе, часто в сочетании с кадмием и серой. Это сложный процесс, который требует точного соблюдения состава и режима термообработки.
Основные компоненты: краситель (селен сам по себе даёт розовые или слабые красные оттенки) и усилитель цвета (для получения ярко-красного, насыщенного рубинового цвета селен используют вместе с сульфидом кадмия или солями кадмия и серой) [3].
Технологический процесс:
- Варка стекла: В стекольную шихту (это тщательно перемешанная смесь сухих компонентов (песка, соды, извести и др.), подготовленная для варки стекла) добавляют селен, сульфид кадмия и восстановители (например, оксид олова или углерод).
- Первичное охлаждение: При варке стекло часто остаётся бесцветным или приобретает лишь слегка желтоватый оттенок.
- Термообработка (Страйк-процесс): Чтобы селен перешел в коллоидную форму и стекло покраснело, его нагревают до определенной температуры, обычно около 700°C (или проводят замедленное охлаждение), при которой происходит «страйк» — выделение наночастиц красителя.
Итак, знаменитые кремлёвские звёзды, которые мы привыкли называть «рубиновыми», на самом деле являются блестящим примером практического применения нанотехнологий задолго до появления самого этого термина. Эффект глубокого, насыщенного красного цвета достигается не за счёт драгоценных камней, а благодаря использованию коллоидных наночастиц селена.
Информация о произведении:
Автор: Катарина Петрова
Редактор: Сабуров Даниил
Статья написана в рамках авторского курса, созданного сообществом Стройка века и проведенного совместно со Биофаком МГУ и Институт биомедицинских систем и биотехнологий СпбПУ
Условия использования: свободное некоммерческое использование при условии указания автора и ссылки на первоисточник.
Для коммерческого использования — обращаться на почту: buildxxvek@gmail.com
Источники:
1. Из чего сделаны кремлевские звезды [Электронный ресурс] // dombusin.livejournal.com – Режим доступа: https://dombusin.livejournal.com/175183.html (Дата обращения 26.04.2026).
2. Red Sea Glass [Электронный ресурс] // www.beachcombingmagazine.com – Режим доступа: https://www.beachcombingmagazine.com/blogs/news/red-sea-glass (Дата обращения 26.04.2026).
3. Коллоидные красители [Электронный ресурс] // www.stroitelstvo-new.ru – Режим доступа: http://www.stroitelstvo-new.ru/steklo/colloid-krasiteli.shtml (Дата обращения 26.04.2026).