Glasbearbeitung und Spiegel herstellen

Vorsicht: Glas kann splittern und vor allem an frischen Kanten sehr scharf sein. Niemals zu viel Kraft mit der Hand aufwenden um geritztes Glas zu brechen um Verletzungen beim Splittern oder abrutschen zu vermeiden. Eventuell beim Brechen das Glas mit Stoff umwickeln und Werkzeug verwenden.

Dünnes Glas kann mit einem Glasschneider geritzt und dann gebrochen werden. Glasrohre werden an einer Stelle, aber besser am ganzen Umfang geritzt. Das geht mit einer Nagelfeile, einer Dreikantfeile oder einem entsprechenden für Glas geeigneten Schleifstift oder Schleifstein für eine Miniaturbohrmaschine. Teure Diamantwerkzeuge sind nicht notwendig, können aber auch verwendet werden.

Nach dem Ritzen wird das Glasrohr mit beiden Händen gefasst, bei Ritzen an einer Stelle die Daumen gegenüber der Ritzstelle. Das Rohr wird mit mäßigem Druck der Daumen gebrochen. Sollte leichter Druck nicht reichen kann man nachritzen. Das Bild stamt von www.seilnacht.com.

Dicke Glasplatten oder Glasrohre mit großem Durchmesser trennt man besser mit einem Schleifstift oder Schleifstein für Glas. Diamantwerkzeuge müssen mit Wasser gekühlt werden. Die im Bild gezeigte Schleifscheibe ist nicht gekühlt worden.

Zuerst ist die Glasscheibe auf der ganzen Länge mit dem Schleiftstein eingekerbt worden. Durch die Erwärmung beim Schleifen hat sich dann ein Riß vom Rand der Glasscheibe entlang der Kerbe gebildet, der sich beim Schleifen immer weiter entlang der geschliffenen Kerbe ausgebreitet hat, bis sich die Platte mit der Hand leicht brechen ließ.

Es sollte möglichst nur an einer Seite der Glasplatte ein Riß entstehen der durch Weiterschleifen an dieser Seite systematisch erweitert wird bis die Glasplatte getrennt ist.

Scharfe Kanten werden vorsichtig abgeschliffen.

 

Spiegel herstellen

Für einen Strahlteiler nach dem Prinzip des Jamin Interferometers benötigt man einen Spiegel mit möglichst dickem Glas. Diese Spiegel wird man sich in der Regel selber herstellen müssen. Auf diese Weise kann man auch versuchen halb durchlässige Spiegel als Strahlteiler herzustellen.

Zuerst benötigt man möglichst dickes Glas. 8 mm geht so gerade, wenn der Laserstrahl einen kleinen Durchmesser hat. Besser sind 12 mm oder mehr. Bei 12 mm sollte der Spiegel eine Länge von mindestens 4cm haben, bei 24 mm von 8 cm. Sollte man passendes Glas nicht beschaffen können kann man auch versuchen Plexiglas oder ähnliche Materialien zu verspiegeln.

Am besten man stellt sich gleich 4 bis 6 Spiegel her. Das macht nicht mehr Arbeit, aber man kann dann die am besten gelungenen auswählen. Die folgende Anleitung stammt aus dem Buch Chemie des Alltags von Hermann Raaf.

Direkt vor dem Versilbern werden die Glasscheiben gereinigt. Dazu verreibt man auf beiden Seiten mit Küchenpapier Scheuermilch und spült mit viel Leitungswasser ab. Das Leitungswasser wird dann mit destilliertem Wasser abgespült. Die Glasscheiben werden immer am Rand angefasst. Die gereinigten Platten werden an ein Buch oder ähnliches gelehnt.

Wenn die Platten nicht absolut sauber sind haftet das Silber nicht richtig. Zum Versilbern benötigt man einige Chemikalien die man im Chemikalienhandel oder in der Apotheke besorgen oder sich auch selber herstellen kann:

4 Gramm Silbernitrat. Wird in der Apotheke als Höllensteinstift zum wegätzen von Warzen verkauft. Diese Stifte enthalten vielleicht 1 Gramm Silbernitrat. Silbernitrat kann man leicht selber herstellen. Einige Gramm Feinsilber, also keine Legierung mit anderen Metallen wie sie im Schmuck verwendet wird, werden mit einer nicht zu großen Menge verdünnter ca. 10-20 prozentiger Salpetersäure übergossen und einige Tage stehen gelassen.

Es sollte gerade so viel Salpetersäure verwendet werden daß noch etwas Silber ungelöst bleibt, damit die gesamte Säure verbraucht wird. Leichte Gasbildung beim Lösen ist normal. Wenn bräunliche Stickoxide entstehen ist die Säure stärker als nötig. Die beim Lösen entstehenden Stickoxide nicht einatmen. Wärme erleichtert das Lösen des Silbers.

Wenn kein Silber mehr gelöst wird, gießt man die Flüssigkeit ab. Diese Silbernitratlösung kann man direkt verwenden oder nach dem vorsichtigen Eindampfen kristallisieren lassen. Stärkere Salpetersäure kann mit destilliertem Wasser verdünnt werden. Dabei immer die Säure langsam unter Rühren ins Wasser giessen, nicht umgekehrt, denn beim Verdünnen von konzentrierten Lösungen erhitzen sich diese oft stark und können umherspritzen.

Auch Salpetersäure kann man aus Schwefelsäure und entweder Kalimnitrat oder Natriumnitrat selber herstellen. Das sollte eigentlich jeder in der Schule gelernt haben. Also im Chemiebuch nachlesen.

1 Gramm Ammoniumsulfat. Etwas verdünnte Schwefelsäure, z.B. verdünnte Batteriesäure, wird mit Ammoniakwasser/Salmiakgeist neutralisiert. Man gibt Ammoniakwasser zu bis die Lösung nach Ammoniak riecht, damit die gesamte Schwefelsäure verbraucht wird. Die Lösung lässt man nach dem eindampfen kristallisieren. Das überschüssige Ammoniak verdampft mit dem Wasser.

50 oder 100 Milliliter Ammoniakwasser. Wird auch im Baumarkt angeboten.

3 Gramm Kaliumhydroxid. Kann man im Chemikalienhandel oder in der Apotheke besorgen. In Abflussfrei ist Natriumhydroxid enthalten, das man auch verwenden kann. In diesem Fall muß man anhand der Liste der Inhaltsstoffe ausrechnen wie viel man benötigt. Das in Abflussfrei auch enthaltene Natriumnitrat sollte kein Problem sein. Die metallischen Körner, vermutlich Magnesium oder Aluminium, sollte man aber entfernen. Kaliumhydroxid und Natriumhydroxid und deren Lösungen sind ätzend, und vor allem für die Augen gefährlich. Nicht mit den Fingern anfassen! Bei Berührung mit viel Wasser abspülen.

1,2 Gramm Traubenzucker

1-2 Liter destilliertes Wasser

Die Chemikalien werden auf einem Stück Papier z.B. auf einer Briefwaage gewogen. 0,6 Gramm Traubenzucker sind damit allerdings schwierig abzuwiegen. Hier kann man 2,5 Gramm abwiegen und diese auf dem Papier in 2 gleiche Hälften zu 1,25 Gramm teilen. Diese 1,25 Gramm werden wieder geteilt so daß man 0,6125 Gramm Traubenzucker erhält.

Man stellt folgende 2 Lösungen her ( die Hälfte reicht für 4-6 Spiegel ):

4 Gramm Silbernitrat werden in der gerade notwendigen kleinen Menge Ammoniakwasser gelöst. Dazu gibt man 1 Gramm Ammoniumsulfat und 350 Gramm destilliertes Wasser.

In 350 Gramm destilliertem Wasser werden erst 1,2 Gramm Traubenzucker gelöst und dann 3 Gramm festes Kaliumhydroxid zugegeben.

Das Bild zeigt die zwei Glaskolben mit jeweils einer der beiden Lösungen und die vorbereiteten Glasscheiben.

In das Becherglas werden nun jeweils 10 Milliliter der beiden Lösungen gegossen.

Die vermischten Lösungen verfärben sich bräunlich und werden sofort auf die Glasscheiben gegossen.

Das durch die Reaktion der beiden Lösungen ausgefällte Silber schlägt sich zum Teil auf den Glasscheiben nieder. Wenn das gesamte Silber ausgefällt ist, wird die nächste Portion aus den beiden Lösungen gemischt und auf die Glasscheiben gebracht. Das wird so oft wiederholt bis die Silberschicht so dick ist daß kein Licht mehr hindurchscheint.

Dann werden die Spiegel mit viel Wasser abgespühlt, ohne die Silberschicht zu beschädigen. Silber auf der Vorderseite kann mit einem mit Salpetersäure befeuchteten Tuch entfernt werden oder wegpoliert werden. Die Spiegel werden zum Trocknen weggelegt. Nach dem Trocknen kann die Silberschicht vorsichtig mit einer Schutzschicht aus Farbe überzogen werden.

Die Silberschicht dieser Spiegel wurden zum Beispiel mit Spray für bedruckbare CDs eingesprüht.

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