Autor: Pete Pinnell
S laskavým svolením časopisu Clay Times přeložila: Miroslava Randová
Hlínu je třeba velmi dobře zpracovat a prohníst nebo vám v ní zůstanou bubliny a ty jsou pak příčinou exploze vašeho kusu v peci.“ Takové či podobné variace této věty slyšel jistě každý na nejméně jednom kurzu keramiky a nejméně od jednoho učitele. Je to opakováno tak často, že o pravdě této věty mnoho lidí nepochybuje. Ano, kusy mohou a často také explodují v peci při přežahu, ale jsou opravdu vzduchové bubliny příčinou této exploze?
Již jako studentovi mi to bylo podezřelé: ať jsem se snažil, jak mohl, vždy jsem pod prstama nějaké ty bubliny cítil a kdykoliv jsem „upravoval“ mé méně povedené kusy (kladivem), všiml jsem si také bublinek (větších či menších) uvězněných ve stěnách a nožičkách mích výrobků. Proč moje kusy nikdy neexplodovaly? Měl jsem jen štěstí?
Jelikož slyšíme „puk“ při explozi z pece víme, že exploze nastává velmi brzy po zahájení výpalu. Díky tomu můžeme také říci, že kusy většinou nejsou až tak „horké“, pravděpodobně ne více jak než 100-150 °C. Jestliže ohřátý vzduch může vyvynout takový tlak neměli bychom vidět ve svém okolí i více takovýchto explozí? Vnitřek auta na sluníčku v létě, stejně jako střecha bez větrání může bez problémů dosáhnout teplot okolo 100°C. Proč nevidíme explodující auta na parkovištích nebo vybuchující střechy na předměstích? A jestliže to není jen vzduch, ale vrtkavá kombinace vzduchu a hlíny, tak proč nevidíme vybuchující hliněné příbytky na pouštích Jihu?
Všiml jsem si také, že výrobky studentů, jež explodovali, vykazovaly jistý druh zlomu. Tak například, jestliže dno kusu bylo příliš tlusté, tak explodovalo ve vrstvách, obvykle vodorovných se dnem výrobku. Podobně pokud stěny explodovaly tak také ve vrstvách a to vodorovně s povrchem. Nikdy jsem neviděl výrobek, který by explodoval z něčeho, co by vypadalo jako jediný „bod“, tak jak bychom mohly očekávat od výbuchu bubliny.
Čím více jsem o tom přemýšlel, tím méně smyslu dával důvod, jež označoval bubliny za důvod exploze výrobků při výpalu. Jakýkoliv výbuch vyžaduje nahromadění tlaku, ale pokud je vzduch ohříván tak se roztahuje jen pomalu.
Zřejmou odpovědí tedy je, že vzduch není viníkem – voda je. (pointa tak bolestně jasná pokaždé, když se pokusím vypálit vlhký výrobek). Voda podstupuje při svém ohřevu explozivní změnu v objemu a to když se změní v páru (100°C), změní se tak ze své tekuté podoby na plynou. Když se takto změní, projede velikou expanzí. Pára zaujímá zhruba 1600 krát vetší objem než voda, jež nahradí.
Jak silná je tato exploze? Většina elektřiny ve Spojených Státech je produkována tímto jednoduchým mechanismem. Vařící se voda vytváří páru, expanduje a roztočí turbínu. Turbína žene generátor, jež produkuje elektřinu. Je snadné zapomenout, že pokud hovoříme o různých druzích – uhelné, plynné, atomové, hovoříme pouze o různých druzích jak ohřívat vodu. Je to expanze přeměny vody na vodní párů, která mění chemickou reakci na mechanickou, nutnou k roztočení generátoru.
Jistě studenti, může někdo z Vás uvést další příklad? (A ať nevidím zvednuté pořád stejné ruce!) Co třeba popcorn? Zrna popcornu explodují také díky svému obsahu vody. Když nahřejeme zrna tak, že se voda vypaří, zrno exploduje a nejenže změní vlastnosti zrna, ale také způsobí pohyb popkornu v mikrovlnce. Už jste někdy slyšeli, že se popkorn zkazil, že nePOPukal. Důvod je jednoduchý – vyschnul a bez dostatku vody zrno nevyvynulo dostatečný tlak k explozi.
Nyní, toto vše dobře vysvětluje, proč voda měnící se v páru způsobuje takovouto divokou reakci, ale nejsou i další příklady změny vody v páru? Například voda měnící se v páru i třeba za běžných pokojových teplot – proces známí jako vypařování. Na rozdíl od procesu přeměny (voda-pára), který probíhá za teploty 212°F, proces vypařování není příčinou žádných velkých problémů. Za ta všechna léta učení jsem se nikdy nesetkal s výrobkem, který by explodoval, zatímco postaven na poličce v atelieru. Ano, studenti příjdou často s velmi zajímavými důvody proč nemohli odevzdat zadání včas, ale „můj kus explodoval na poličce“ nebyl jedním z nich. Důvodem je, že proces vypařování se odehrává pouze z povrchu vody. Na výrobku to znamená, že voda se odpařuje jen z povrchu hlíny nebo velice blízko povrchu. Tak jak se voda odpařuje, další voda hlouběji ve stěně kusu se pohybuje směrem k povrchu, aby zabrala místo odpařené vody. Tento proces pokračuje, až vlhkost výrobku klesne na vlhkost okolního vzduchu. Je cenné si pamatovat, že výrobky jednoduše neuschnou, ale jejich vlhkost se pouze vyrovná okolní vlhkosti a tudíž, jestliže vzduch obsahuje velké množství vlhkosti, budou tuto vlhkost obsahovat vaše „suché“ výrobky také.
Rozdílná situace je u vařící se vody, zde se molekuly vody mění okamžitě na páru, a jelikož jsou uzamčeny v hlíně a bez jakékoliv možnosti úniku roztrhnou výrobek. Unikátní zlomy, jež po proběhnutí tohoto procesu pozorujeme, jsou výsledkem nashromažďování se jednotlivých částeček hlíny během procesu formování. Točení, odlévání i modelování, každý proces vytváří výrazně rozdílnou strukturu. Pokud kus exploduje je tato struktura odhalena, stejně jako například rozštípneme-li poleno stromu.
Pakliže tedy je příčinou exploze voda, jsou bubliny v hlíně neškodné? Není tomu docela tak, bubliny v hlíně značně ztěžují centrování hlíny, samotné točení a obtáčení. Velké bubliny mohou být pak příčinou prasklin při sušení (popisování tohoto jevu by vydalo na další článek). V krátkosti – je nutno věnovat dostatečnou pozornost přípravě a hnětení hlíny, ale pokud to zanedbáme, výsledkem nebude exploze v peci.
Takže, proč vlastně pokračuje tradice rozšiřování teorie bublin jako příčiny explozí. Částečně je to jistě proto, že mnoho se nikdy nepozastaví, aby zapochybovalo. Současně také podezírám učitele z rozšiřování této teorie z vlastního zájmu. Jestliže v peci exploduje výrobek a zničí i další kusy spolužáků, pak teorie bublin přesune vinu na studenta (neprohnětl hlínu správně), ale pokud by byla přiznána vina vody, nesl by odpovědnost ten, kdo nakládá pec – pravděpodobně učitel.
Počkat minutku – já jsem také učitel, že? Budu se muset nad teorií vody ještě zamyslet. Teorie bublin se mi začíná zdát najednou mnohem přijatelnější.
Pete Pinnell – Pravidelný dopisovatel rubriky časopisu Clay Times „As Far As I Know“. Keramik a profesor na Univerzitě Nebraska-Lincoln – e-mail at: ppinnell1@unl.edu.
Clay Times – pro informace o časopisu a předplatném navštivte www.claytimes.com
