Лекции по предмету "Цветоведение"

В этом случае в шихту добавляют  Sb2O3 и серу , поэтому Sb2S3 образуется в стекле непосредственно при варки. В шихту вводят восстановитель-уголь.

 

Стекла смешанных оттенков.

 

Такие стекла можно получить за счет смешивания различных ионных красителей цвет промежуточный между фиолетовым и синим получается при одновременном  введении

Mn2O3 и CoO и NiO. Иногда уменьшив CoO вместо него вводят трехкратное кол-во NiO.

Повышение содержания  NiO нежелательно тк возникает серый оттенок. При совместном введении CuO и Cr2O3 получают разнообразные зеленые цвета от сине-зеленого до желто – зеленого . Чистый зеленый цвет соответствует соотношению CuO к Cr2O3= 1,5:1

При смешении оксида CoO и Cr2O3 получают холодные сини и зеленые цвета, но они менее яркие чем при сочетании CuO и Cr2O3.Для образования в стекле зеленог цвета берут CuO к Cr2O3=1:4 для синего цвета это соотношение 1:1.

 

 

Дымчатые стекла

 

 

Получают смешением 3-х красителей. При совместном введении 3-х красителей цвет полученного стекла может быть как нейтральным(серым)так и иметь  какой то преобладающий оттенок. Нейтральные стекла обладают равномерным  пропусканием цв. излучений по всему спектру дневного света. Такие стекла называются дымчатыми.

В этом случае необходимое сочетание  трех красителей NiO+Cr2O3+CoO.

Варка дымчатых стекол практически  не зависит от температуры и окислительно-восстановительных  условий.Однако, сущ. технологические  нюансы, так окраска стекла NiO зависит от содержания К2О поэтому соотношение оксидов в дымчатом стекле зависит от его состава, толщины изделий, от источника света. Например: если в стекле содержится 6% К2О, то нейтральный серый цвет получится при соотношении NiOи Cr2O3=1,075:0,1.Если же К2О отсутствует,то серый цвет формируется в стекле при след. соотношении                                   NiO :Cr2O3:СоО=1:0,2:0,1

Дымчатые стекла можно еще получить при введении суммы оксидов  NiO, СоО,F2О3 в пропорции 1:15:1-если в стекле содержится 6%К2О.

 

 

Черные стекла

 

Многие красители при достаточной  толщине стекла дают черный цвет.В  худож. стеклоделии очень часто применяют тонкое накладное стекло черного цвета, в технологии которого используются красители, дающие интенсивную черную окраску. Черные стекла равномерно окрашенные по всему объему обычно содержат 2-3%Mn2О3 и от 1,5-2% Cr2O3. Режим варки этих стекол с такими красителями окислительный. Черные стекла можно получить из боя различных по окраске стекол с введением дополнительного красителя для стабилизации черного цвета стекла.Очень часто черные стекла получают добавляя в шихту Mn2О3 10-20%(вспомогательный материал).

 

Опаловые и непрозрачные стекла.

 

Опаловые и непрозрачные стекла часто называют глушенными.Глушеник вызвано появлением в стекле мельчайших частиц, что в свою очередь вызвано  процессами фазового разделения. В  расплаве стекла ( 1 фаза жидкая)могут выделяться капли др расплава(2-я жидкая фаза)несмешивающаяся с первой. Этот процесс наз-ся ликвацией. После охлаждения стекло, подверженное ликвации, остается двухфазным. но обе фазы при охлаждении переходят в ТВ. состояние, тк данные фазы разграничены в пространстве и различны по свойствам, то в стекле наблюдается рассеянье света. характерное для глушенных стекол.

Возможен и другой процесс, когда  в расплаве  стекла 1-я фаза жидкая-образуются мельчайшие частицы,2-я твердая.В  этом случае эффект глушения обусловлен кристаллизацией . В результате глушения стекло-белое частично и полностью непрозрачно. В зависимости от степени непрозрачности среди неокрашенных глушенных стекол различают опалесцирующие  ,молочные(опаловые)и алебастровые !-е из них полупрозрачны,алибастровые непрозрачны, с самой высокой степенью закристаллизованности.

При больших концентр. глушенные  стекла наводятся уже при тем-рах  выработки, при меньших концентрац. требуется специальная термическая  обработка, ниже некоторой концентр. глушителя стекла вообще не наводятся тк не достигается предел растворимости данного вещества в стекле.При размерах частиц мельче 100нм стекло прозрачно,более100нм-возникает слабое помутнение- опалисенция. В этом случае стекло  в походящ. свете-желтое. а при боковом освещении-голубое. что используется как декоративный эффект для толстостенных граненых изделий. Такое явление объясняется различным рассеяньем света частицами малых размеров. Опаловые стекла с размерами частиц до 5мкм –мелкозернистые,а с размерами 5-100мкм- крупнозернистыми ,более 100мкм не могут называться опаловыми стеклами.

 

Ювелирные и другие декоративные стекла.

 

 

Для природных драгоценных камней характерен очень высокий показатель светопреломления. Для алмаза N=2,41S.В то время как у стекла даже у оптического  например:особо тяжелый ….этот показатель равен1,778. Применение диоксида титана позволяет получать его с высоким показателем светопреломления, однако, высокое содеожание диоксида титана в стекле обуславливает его высокую тугоплавкость.

Удалось получить искусственный алмаз  и драгоценные самоцветы с  помощью таких современных методов  как синтез под сверхвысоким давлением. Выращ-е из расплавов осаждение  из паровой фазы. Наиболее высококачественные ювелирные стекла (стразы)в честь  химика Страсса, содержат до40-60%PbO Технология таких стекол: песок зам-ют молотым горным хрусталем все остальные компоненты должны быть хим. чистыми тк требуется прозрачность этих стекол еще выше чем для хрусталя.

Состав стекла с показателем nД=1,624: SiO2-41, B2O3-1, PbO-51, Na2O-2, K2O-5, Al2O3-0,1.

В качестве красителей ювелирных стекол берут след. компоненты: для сапфира  СоО

изумрудаCuO+Cr2O3

аметиста Mn2O3

аквамаринаCuO

рубина Ag

Стекла с меньшим показателем  светопреломления получают на основе обычных свинцовых хрусталей(красители те же)

Более дешевые ювелирные стекла синтезируют на основе кальциевых составах

Для имитации природного авантюрина готовят 2 вида стекол6хромовый и медный авантюрины. Хромовый зеленого стекла содержит 6 угольные пластинки кристаллов Cr2O3.При содержании Cr2O3 в стекле свыше3% этот оксид выделяется в виде мелких кристаллов.

Медный авантюрин при  содержании Cu2O от6-12%, тем-ра варки 700С в это время вырастают трех и шестиугольные чешуйки кристаллов Cu.Лучшие образцы авантюринов имеют светло-коричневый цвет с блестками размерами около 1-го мм.

 

Происхождение цвета неорганических соединений.

Как известно, неорганические соединения состоят из электронов и  ядер. В состав неорганических соединений входят элементы, распространенные по всей периодической системе. Сложность интерпретации окраски неорг.соединений заключается в том, что с химической точки зрения неорг.соединения имеют существенные различия. При рассмотрении вопроса происхождения цвета неорг.веществ необходимо учитывать 3 основных фактора: 1) ковалентность связей, 2) электронную конфигурацию ионов (в частности металлич.ионов), 3) геометрию расположения атомов относительно катионов. Причем, необходимым даже для элементарного рассмотрения механизма происхождения цвета в неорг.соединениях является учет как минимум 2-х из вышеперечисленных.

Совместный учет этих факторов приводит к выводу, что поглощение энергии происходит в результате переноса заряда и d-d или f-f электронных переходов.