Keramická glazura je nepropustná vrstva nebo povlak ze sklovité látky, která byla vypálením natavena na keramické těleso. Glazura může sloužit k obarvení, zdobení nebo vodotěsnosti předmětu. Glazování činí keramické nádoby vhodnými pro uchovávání tekutin a uzavírá přirozenou pórovitost neglazované biskvitové keramiky. Glazura také zvyšuje odolnost povrchu. Glazura se používá také na kameninu a porcelán. Kromě své funkčnosti mohou glazury vytvářet různé povrchové úpravy, včetně stupňů lesku nebo matu a barvy. Glazury mohou také zvýraznit podkladový vzor nebo texturu, a to buď neupravenou, nebo vepsanou, vyřezávanou nebo malovanou.

Většina keramiky vyráběné v posledních staletích byla glazovaná, kromě kusů z neglazovaného biskvitového porcelánu, terakoty nebo některých dalších typů. Dlaždice jsou téměř vždy glazované na povrchové straně a moderní architektonická terakota je velmi často glazovaná. Běžná je také glazovaná cihla. Domácí sanitární keramika je vždy glazovaná, stejně jako mnoho keramiky používané v průmyslu, například keramické izolátory pro nadzemní elektrické vedení.

Nejdůležitější skupiny tradičních glazur, z nichž každá je pojmenována podle hlavního keramického tavidla, jsou:

Popelová glazura, důležitá ve východní Asii, jednoduše vyrobená z dřevěného nebo rostlinného popela, který obsahuje potaš a vápno.
Železnaté glazury na porcelán.
Olovnaté glazury, hladké nebo barevné, jsou po výpalu lesklé a průhledné, k čemuž stačí teplota asi 800 °C (1470 °F). Používají se již asi 2000 let v Číně, např. na sancai, v okolí Středozemního moře a v Evropě, např. na viktoriánskou majoliku.
Slaná glazura, většinou evropská kamenina. Používá se při ní obyčejná sůl.
Cínová glazura, která pokrývá nádobí olovnatou glazurou, jež se přidáním cínu stává neprůhledně bílou. Známá na starověkém Blízkém východě a poté důležitá v islámské keramice, odkud přešla do Evropy. Patří sem hispano-moreska, maiolika (nazývaná také majolika), fajáns a delftské nádobí.

Moderní technologie materiálů vynalezla nové sklovité glazury, které nespadají do těchto tradičních kategorií.

Použití
Kamenina se vypaluje z kusů při teplotě 1250 °C. Při vypalování se používá glazura, která se vyrábí z kameniny. Porcelán se vypaluje při teplotách až 1400 °C. Vznikají interkrystalické fáze podobné sklu, které zajišťují uzavřenou pórovitost a případně samolesklost. Povrch je však často drsný a má barvu příslušného základního materiálu. Glazura se vyrábí s dalšími materiály, které mohou být použity k vytvoření tvrdé, uzavřené povrchové vrstvy a různých barev. Složky glazury vytvářejí mezi sebou a se základním materiálem skelnou vrstvu ze směsi různých oxidů.

Glazura se nanáší pro zlepšení estetického účinku (barevné a efektní glazury) nebo slouží ke zlepšení mechanických a elektrických vlastností.

U nádobí glazura snižuje drsnost povrchu, takže se lépe čistí, a zvyšuje se tvrdost proti poškrábání, což zlepšuje užitné vlastnosti, protože dochází k menšímu poškrábání.

Vysokonapěťové izolátory vyrobené z elektrického porcelánu se glazují za účelem zvýšení pevnosti izolátoru pomocí vlastního tlakového napětí. Současně je dosaženo vhodného chemického složení povrchu, které snižuje unikající proud snížením vodivosti (nedochází k absorpci vody). Snížená drsnost také zabraňuje rychlejšímu znečištění.

Složení
Glazury musí obsahovat keramické tavidlo, které funguje tak, že podporuje částečné zkapalnění v hliněných tělesech a ostatních glazurních materiálech. Tavidla snižují vysoký bod tání sklotvorných látek oxidu křemičitého a někdy i oxidu boritého. Tyto sklotvorné látky mohou být obsaženy v glazurních materiálech nebo mohou být čerpány z jílu pod nimi.

Surové materiály keramických glazur obvykle obsahují oxid křemičitý, který bude hlavním sklotvorným materiálem. Různé oxidy kovů, jako je sodík, draslík a vápník, působí jako tavidla, a proto snižují teplotu tání. Oxid hlinitý, často získávaný z hlíny, ztužuje roztavenou glazuru, aby zabránil jejímu stékání z díla. K úpravě vizuálního vzhledu vypálené glazury se používají barviva, jako je oxid železitý, uhličitan měďnatý nebo uhličitan kobaltnatý, a někdy i kalidla, jako je oxid cíničitý nebo oxid zirkoničitý.

Z chemického hlediska se glazury (stejně jako ostatní skla) skládají ze směsi minerálních mouček. Příležitostně se přidávají kovy jako olovo nebo zlato jako určující prvky.

Minerály
Minerály jsou jednak síťotvorné látky, jako je oxid křemičitý (ve formě křemenného prášku), tavidla nebo látky snižující teplotu tání, jako jsou oxidy alkálií a alkalických zemin, většinou oxid sodný a vápenatý, které se často přidávají ve formě živce nebo křídy, nebo sloučeniny boru a olova, které se běžně mohou používat jako frita, a také oxid hlinitý jako látka zvyšující konzistenci a viskozitu.

Olovnaté glazury jsou obzvláště odolné vůči korozi, zatímco nízkotavitelné složky sodíku a draslíku se snadněji odstraňují.

Při solné glazuře, která je známá již od pozdního středověku, se do ohně, jehož spaliny proudí kolem pece, přidává kamenná sůl (chlorid sodný). Oxid sodný uvolněný při vysoké teplotě se spojí s kulatinou a sníží teplotu tání povrchové vrstvy, takže vznikne skelná vrstva.

Barvy
Čím vyšší je teplota výpalu a dosažitelný odpor, tím omezenější je paleta barev. Zatímco bílá barva vzniká disperzí (přidáním oxidu cínu nebo oxidu zirkoničitého), ostatních barev lze dosáhnout pouze přidáním barevných oxidů kovů. Dobře známá je modrá kobaltová glazura. Zelená se vytváří oxidem chromu, hnědé tóny manganem nebo železem, které je často již obsaženo. Při redukčním pálení vede obsah železa k šedomodrým odstínům.

Nízko pálené barevné keramické glazury často ještě obsahují rozpustné složky, které při používání uvolňují tolik látek, že jsou stále toxické. Často se to týká ozdob s nanesenými engobami, které nejsou zcela „glazované“ a jsou ve srovnání s glazurami více krystalické a na povrchu méně uzavřené.

Porcelánové předměty, které jsou vypáleny do hladka při 1450 °C, jsou považovány za neškodné – i když obsahují toxické barvicí látky. Těžké kovy v silikátech jsou pevně glazovány a jsou s nimi spojeny.

K malování porcelánu a fajánse lze použít jako podglazurní malbu snivými ohnivými barvami při vysoké teplotě, nebo se provádí teplotně citlivé glazurní barvy, které snižují teplo na glazovaném zboží.

Některé oxidy, jako je kobalt, byly dlouho vyhrazeny pro luxusní výrobu. Nejčistší kobalt skutečně přicházel za velkých nákladů ze Středního východu přes Španělsko. Ten ze střední Evropy dával méně syté a více šedé modři.

Modrá: kobalt + titan (rutil)
Hnědá: železo + mangan
Modrošedá: železo + kobalt
Žlutá: kobalt + vanad
Černá: měď + mangan
Černá: Zelená: měď + železo nebo měď + chrom

Barvy a textury keramických smaltů závisí také na atmosféře výpalu, ve které vznikaly:

Oxidující (dostatek kyslíku pro spálení veškerého paliva)
Reduktivní (při vaření není dostatek kyslíku pro spotřebování veškerého paliva a plamen bude tento kyslík hledat v samotném materiálu smaltu, čímž změní jeho chemické vlastnosti, a tedy i vzhled).

Postup
Glazura se může nanášet suchým práškováním suché směsi na povrch hliněného tělesa nebo vložením soli nebo sody do pece při vysokých teplotách, čímž se vytvoří atmosféra bohatá na sodné páry, které interagují s oxidy hliníku a oxidu křemičitého v tělese a vytvářejí a ukládají sklo, čímž vzniká tzv. keramika se solnou glazurou. Nejčastěji se glazury ve vodní suspenzi různých práškových minerálů a oxidů kovů nanášejí ponořením kusů přímo do glazury. Mezi další techniky patří polévání kusu glazurou, stříkání glazury na kus pomocí airbrushe nebo podobného nástroje nebo její přímé nanášení štětcem či jiným nástrojem.

Aby se zabránilo přilnutí glazovaného předmětu k peci během výpalu, buď se malá část předmětu ponechá neglazovaná, nebo se podepře na malých žáruvzdorných podpěrách, jako jsou ostruhy a chůdy pece, které se po výpalu odstraní a vyhodí. Malé stopy zanechané těmito ostruhami jsou někdy viditelné na hotovém zboží.

Dekorace nanesená pod glazurou na keramiku se obecně označuje jako podglazura. Podglazura se nanáší na povrch keramiky, která může být buď surová, „greenware“, nebo „biscuit“-pálená (prvotní výpal některých výrobků před glazováním a opětovným vypálením). Na výzdobu se nanáší mokrá glazura – obvykle průhledná. Pigment se s glazurou spojí a zdá se, že je pod vrstvou čiré glazury. Příkladem podglazurního dekoru je známý „modrobílý“ porcelán vyráběný v Německu, Anglii, Nizozemsku, Číně a Japonsku. Pro výraznou modrou barvu se používá kobalt ve formě oxidu kobaltnatého nebo uhličitanu kobaltnatého.

Dekorace nanesená na vrchní vrstvu glazury se označuje jako overglaze. Metody overglazu zahrnují nanášení jedné nebo více vrstev či vrstev glazury na keramický kus nebo nanášení neglazurní látky, jako je smalt nebo kovy (např. plátkové zlato), přes glazuru.

Overglazurové barvy jsou nízkoteplotní glazury, které dodávají keramice dekorativnější, sklovitý vzhled. Výrobek se nejprve vypálí, tento počáteční výpal se nazývá glazurní výpal, poté se nanese overglazurová výzdoba a znovu se vypálí. Jakmile je kus vypálen a vyjde z pece, jeho struktura je díky glazuře hladší.

Historie
Historicky se glazování keramiky vyvíjelo poměrně pomalu, protože bylo třeba objevit vhodné materiály a také technologii výpalu schopnou spolehlivě dosáhnout potřebných teplot.

Glazovaná cihla sahá až k elamskému chrámu v Chogha Zanbil, datovanému do 13. století př. n. l.. Známým pozdějším příkladem je Železná pagoda z glazovaných cihel postavená v roce 1049 v čínském Kaifengu.

Glazovaná glazovaná keramika se v Číně vyráběla pravděpodobně v období Válčících států (475-221 př. n. l.) a její výroba se zvýšila za dynastie Chan. Vysokoteplotní protoceladonská glazovaná kamenina se vyráběla dříve než glazovaná keramika, a to od dynastie Šang (1600 – 1046 př. n. l.).

V japonském období Kofun bylo zboží Sue zdobeno zelenkavými přírodními popelovými glazurami. V letech 552 až 794 n. l. byly zavedeny různě barevné glazury. Tři barevné glazury dynastie Tchang byly po určitou dobu často používány, ale postupně byly vyřazeny; přesné barvy a složení glazur se nepodařilo obnovit. Přírodní jasanová glazura se však běžně používala po celé zemi.

Ve 13. století se květinové vzory malovaly červenými, modrými, zelenými, žlutými a černými přemalbami. Přelivné glazury se staly velmi oblíbenými díky specifickému vzhledu, který dodávaly keramice.

Od 8. století převládalo v islámském umění a islámské keramice používání glazované keramiky, obvykle v podobě propracovaných nádob. Cínovaná glazura byla jednou z prvních nových technologií vyvinutých islámskými hrnčíři. První islámské neprůhledné glazury lze nalézt v podobě modře malovaného nádobí v Basře, datovaného přibližně do 8. století. Dalším významným přínosem byl vývoj kameniny, pocházející z 9. století z Iráku. K dalším střediskům inovativní keramiky v islámském světě patřil Fustát (v letech 975 až 1075), Damašek (v letech 1100 až asi 1600) a Tabríz (v letech 1470 až 1550).

Technologie
Zelená (nevypálená) keramika se poprvé podrobuje stříkacímu výpalu, mimo jiné při výrobě porcelánu. Teplota výpalu je nižší, ne tak vysoká jako při hladkém výpalu po nanesení glazurních složek. Po vypálení se keramika polévá, máčí nebo natírá štětcem suspenzí glazurních složek ve vodě (fritami, práškem rozpuštěným ve vodě). Kontaktní plochy zůstávají volné, aby nedošlo k jejich spojení s vestavěnými pecemi.

Při hladkém výpalu se glazura rozpouští a její složky se spojují navzájem a s rozbitým sklem. Vznikají sklovité směsné oxidy.

Pokud je koeficient roztažnosti vrstvy glazury větší než koeficient roztažnosti základního materiálu, mohou vznikat trhliny. Tyto praskliny jsou někdy rozpoznány a použity jako designové prvky (craquelé). V opačném případě, že je napjatost glazurní vrstvy vyšší, tj. glazurní vrstva je pod trvalým tlakovým napětím, dochází ke zvýšení pevnosti, což může být v závislosti na použití také žádoucí.

Vývoj
Jelikož má plumbický lak větší koeficient roztažnosti než samotná terakota (vařené bláto), mohou se objevit drobné trhlinky, které by mohly filtrovat tekutiny obsažené v nádobě, což v mnoha případech způsobuje, že potraviny vnesené do glazovaných nádob začnou tvořit olovnaté soli velmi jedovaté. V devatenáctém století bylo zjištěno, že glazování lze provádět bez olova a bez následného nebezpečí, které bylo nahrazeno živcovým glazováním.

Toxičnost, ekotoxicita, certifikace
Pokud glazury (ve smyslu jakékoliv „látky nanesené na povrch dlaždic mezi tvarováním a konečnou fází výpalu dlaždice“) obsahují olovo, kadmium nebo antimon (nebo některou z jejich sloučenin), pro získání evropské ekoznačky nesmí glazury obsahovat více než:

0 %.5 % své hmotnosti olova
0,1 % své hmotnosti kadmia
0,25 % své hmotnosti antimonu

Typy glazur
V závislosti na použitých tavidlech existuje několik typů glazur:

alkalické glazury – se sodnými, draselnými nebo lithnými solemi;
borové glazury – kyselina boritá (teplota tání 600 °C);
olovnaté glazury – oxid olovnatý. Alquifoux, glazura na bázi sulfidu olova používaná v jižní Francii až do jejího částečného zákazu v 50. letech 20. století, dávala zelené nebo žluté lakované barvy typické pro provensálskou produkci. Olovnaté glazury se pro svou toxicitu již téměř nepoužívají;
„bristolské“ glazury – s oxidem zinečnatým. Jsou méně toxické než předchozí a postupně je nahradily.
K dispozici je mnoho receptur glazur pro získání různých textur (matné, lesklé, drsné) nebo více či méně hustého krytí (neprůhledné, průsvitné).

Celadon
Celadon označuje barvu i typ keramiky jedinečné pro Čínu (čínsky: qingci青瓷, doslova „zelený porcelán“) a Dálný východ. Tento smalt má modrozelený až olivově zelený odstín a je charakteristický pro zvláště vyhledávanou produkci staročínské keramiky.

Příklad tohoto vysokoteplotního smaltu se získává, při redukci, s tímto typem receptury:

Železo: 40%
Křemelina: Křída (uhličitan vápenatý): 20%
Kaolin: 10%

Případně lze přidat 5% (navíc) mastku a 1% okru nebo oxidu železitého.

Tenmoku
Černý japonský smalt skvrnitý hnědou barvou říká „kamzík“, tento smalt se získává podle následující receptury:

Železo: 45%
Křída: 12%
Kulový jíl: 5%
Křemelina: 36%
Bentonit: 2%
Červený oxid železitý (hematit): (hematit): +8%

Šinol
Existuje mnoho různých šinolů. Obecně připomínají husté, neprůhledné, matné sklo, od bílého po oranžové nebo hnědé. Dvě receptury na shino:

Syfitový nefelín: 70%
Kaolin: 30%
Sůl:

Syenit nefelínu: 80%
Kaolin: 20%
Sůl: Dřevěný popel: + 3%

Popelové smalty

„Krémový“ popelový smalt:
Železo: 38%
Dřevěný popel: Křída: 23%
Křemelina: 8%

Popelově zelený smalt:
živec: 18%
dřevěný popel: 46%
Kulový jíl: 27%
Kaolin: 9%
Uhličitan měďnatý: Dřevěný popel: + 3%

Modrý smalt:
Železo: 38%
Dřevěný popel: 31%
Křída: 25%
Křemelina: 6%
Oxid kobaltnatý: +V roce 2012 bylo ve Spojených státech hlášeno více než 650 podniků na výrobu keramiky a pravděpodobně mnohem více v celém rozvinutém i rozvojovém světě. Podlahové dlaždice, obklady, sanitární keramika, koupelnové doplňky, kuchyňské a stolní nádobí jsou potenciální výrobky obsahující keramiku, které jsou dostupné spotřebitelům. Těžké kovy jsou hutné kovy používané v glazurách k dosažení určité barvy nebo textury. Složky glazur se s větší pravděpodobností vyluhují do životního prostředí, pokud jsou nerecyklované keramické výrobky vystaveny působení teplé nebo kyselé vody. K vyluhování těžkých kovů dochází při nesprávném glazování nebo poškození keramických výrobků. Olovo a chrom jsou dva těžké kovy běžně používané v keramických glazurách, které jsou pro svou toxicitu a schopnost bioakumulace intenzivně sledovány vládními agenturami.

Chemie oxidů kovů
Kovy používané v keramických glazurách jsou obvykle ve formě oxidů kovů.

Oxid olovnatý
Výrobci keramiky používají jako tavidlo především oxid olovnatý (PbO) pro jeho nízkou tavitelnost, široký rozsah vypalování, nízké povrchové napětí, vysoký index lomu a odolnost vůči devitrifikaci.

V znečištěném prostředí reaguje oxid dusičitý s vodou (H2O) za vzniku kyseliny dusičné (HNO2) a kyseliny dusičné (HNO3).

H2O + 2NO2 → HNO2 + HNO3

Rozpustný dusičnan olovnatý (Pb(NO3)2) vzniká při působení oxidu olovnatého (PbO) olovnatých glazur. kyselině dusičné (HNO3)

PbO + 2HNO3 → Pb(NO3)2 + H2O

Protože expozice olovu je silně spojena s řadou zdravotních problémů, souhrnně označovanými jako otrava olovem, podléhá likvidace olovnatého skla (především v podobě vyřazených CRT displejů) a olovnaté glazované keramiky předpisům o toxických odpadech.

Oxid chromitý(III)
Oxid chromitý(III) (Cr2O3) se používá jako barvivo v keramických glazurách. Oxid chromitý(III) může při teplotách dosažených v peci podléhat reakci s oxidem vápenatým (CaO) a vzdušným kyslíkem za vzniku chromanu vápenatého (CaCrO4). Oxidační reakcí se chrom mění z oxidačního stavu +3 na oxidační stav +6. Chrom(VI) je velmi dobře rozpustný a ze všech ostatních stabilních forem chromu nejmobilnější.

Cr2O3 + 2CaO + 3⁄2O2 → CaCrO4

Chrom se může dostat do vodních systémů prostřednictvím průmyslových výpustí. Chrom(VI) může vstupovat do životního prostředí přímo nebo mohou oxidanty přítomné v půdě reagovat s chromem(III) za vzniku chromu(VI). Rostliny mají snížené množství chlorofylu, pokud jsou pěstovány v přítomnosti chromu(VI).

Prevence
Oxidaci chromu během výrobních procesů lze snížit zavedením sloučenin, které se vážou na vápník. Keramický průmysl se zdráhá používat alternativy olova, protože olovnaté glazury poskytují výrobkům brilantní lesk a hladký povrch. Agentura pro ochranu životního prostředí Spojených států amerických experimentovala s dvojí glazurou, baryovou alternativou olova, ale nepodařilo se jim dosáhnout stejného optického účinku jako u olovnatých glazur.