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玻璃的颜色是怎么形成的?

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发布日期:2018-06-14  浏览次数:1542
核心提示:玻璃的颜色不仅取决于加入的着色剂,人们还通过熔炼的温度及炉焰的性质来调节元素的化合价,使玻璃呈现不同的颜色。例如玻璃中的铜,如果以高价的氧化铜存在时玻璃显现蓝绿色;
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玻璃的颜色不仅取决于加入的着色剂,人们还通过熔炼的温度及炉焰的性质来调节元素的化合价,使玻璃呈现不同的颜色。例如玻璃中的铜,如果以高价的氧化铜存在时玻璃显现蓝绿色;以低价的氧化亚铜(Cu2O)存在时,玻璃呈红色。有时,烧熔一次还不能使玻璃显示出色来,再要进行第二次加热才能使玻璃显出颜色。名贵的金红玻璃就是这样,它是在普通的玻璃配料中加入微量的金子烧制成的。
    在玻璃这个种类繁多的大家族中,除了我们日常生活中经常看到的无色透明的玻璃,还有许许多多的彩色玻璃,有黑色的玻璃,如小汽车的车窗玻璃就是紫黑色的,有蓝色的建筑玻璃等。在交通十字路口,交通信号灯要有红、黄、绿三种颜色的玻璃作灯罩;节日欢庆的夜晚处处张灯结彩,现在人们多用彩色灯泡(多是用各种颜色的玻璃制造的)来装饰节日盛貌;拍一张艺术照片得在照相机镜头上套上一定颜色的滤色镜片,它具有不同深浅的黄、红、蓝、绿等颜色;驾驶员、野外工作人员、炼钢工人、电焊工人要载不同颜色的保护目镜,一台感人肺腑的戏剧,如果没有五光十色的灯光配合,演出的效果将大为逊色;在音乐强劲的舞厅中,如果没有激光乱转的各种色调,就会使音乐动感的氛围减弱。
 
这些美丽的玻璃色是怎么来的呢?
 
    普通的玻璃是用石英砂、纯碱和石灰石一起熔炼而成的。它是一种组成不固定的硅酸盐的混和物。人们最先制造出来的玻璃是一些透明度差,带有一些颜色的小玻璃片。它的颜色并不是人们有意识地加进去的,而是所用的原料不纯,混进了杂质的结果。那时的颜色玻璃只是用来做装饰品,要求不高,人们只是偶然生产出了颜色玻璃。但是我们今天要求的颜色玻璃都有很高科学要求,这只有在揭开了玻璃带色的秘密后,才能够制造出来。
 
    经过研究,人们发现如果在普通玻璃的配料中加入0.4~0.7%的着色剂,就能使玻璃带上了颜色。着色剂大多是金属的氧化物。我们前面已经知道了每种金属元素都有它独特的“光谱特征”,所以不同的金属氧化物都能呈现出不同的颜色。如果在玻璃配料中加入这些氧化物就给玻璃着上了色。例如加入氧化铬(Cr2O3),玻璃现绿色;加入二氧化锰(MnO2),玻璃呈紫色;加人氧化钴(Co2O3),玻璃呈蓝色,炼钢工人和电焊工人用的保护目镜就是用这种玻璃制成的。
 
    其实,玻璃的颜色不仅取决于加入的着色剂,人们还通过熔炼的温度及炉焰的性质来调节元素的化合价,使玻璃呈现不同的颜色。例如玻璃中的铜,如果以高价的氧化铜存在时玻璃显现蓝绿色;以低价的氧化亚铜(Cu2O)存在时,玻璃呈红色。有时,烧熔一次还不能使玻璃显示出色来,再要进行第二次加热才能使玻璃显出颜色。名贵的金红玻璃就是这样,它是在普通的玻璃配料中加入微量的金子烧制成的。第一次烧熔后,金以原子形式分布在玻璃中,此时玻璃并不显颜色;当再次加热到接近软化的温度时,其中的金原子聚合成胶状颗粒,此时玻璃就显现出了美丽的红色。
 
    现在,人们又用稀土元素的氧化物为着色剂制成了各种高级的颜色玻璃。掺有稀土元素的颜色玻璃,色调明净,有光亮的色泽,甚至还会在不同的光线下改变颜色。例如氧化钕玻璃中就有这种特性,它在日光下显紫红色,在荧光下显蓝紫色,十分美丽。有一种玻璃会随着光线的强弱而改变颜色,人们用它作眼镜的镜片和房屋的窗户玻璃。用这种玻璃作窗玻璃,室内可以保持一定的光亮度,再也用不着用窗帘子来遮阳,所以有人称它为“自动窗帘”。它又能阻挡阳光中的紫外线通过,图书馆藏书室和博物馆装上这种玻璃以后,可以保护书籍和文物不受紫外线的破坏。
 
    除稀土元素外,在玻璃中直接添加钨和铂,也可以做成变色玻璃。
 
 
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