玻璃為什么會有不同顏色

    普通的玻璃是用石英砂、純堿和石灰石一起熔煉而成的.它是一種組成不固定的硅酸鹽的混和物.人們先制造出來的玻璃是一些透明度差,帶有一些顏色的小玻璃片.它的顏色并不是人們有意識地加進去的,而是所用的原料不純,混進了雜質(zhì)的結(jié)果.那時的顏色玻璃只是用來做裝飾品,要求不高,人們只是偶然生產(chǎn)出了顏色玻璃.但是我們今天要求的顏色玻璃都有很高科學(xué)要求,這只有在揭開了玻璃帶色的秘密后,才能夠制造出來.

        經(jīng)過研究,人們發(fā)現(xiàn)如果在普通玻璃的配料中加入0.4~0.7%的著色劑,就能使玻璃帶上了顏色.著色劑大多是金屬的氧化物.我們前面已經(jīng)知道了每種金屬元素都有它獨特的“光譜特征”,所以不同的金屬氧化物都能呈現(xiàn)出不同的顏色.如果在玻璃配料中加入這些氧化物就給玻璃著上了色.例如加入氧化鉻(Cr2O3),玻璃現(xiàn)綠色;加入二氧化錳(MnO2),玻璃呈紫色;加人氧化鈷(Co2O3),玻璃呈藍色,煉鋼工人和電焊工人用的保護目鏡就是用這種玻璃制成的.

        其實,玻璃的顏色不僅取決于加入的著色劑,人們還通過熔煉的溫度及爐焰的性質(zhì)來調(diào)節(jié)元素的化合價,使玻璃呈現(xiàn)不同的顏色.例如玻璃中的銅,如果以高價的氧化銅存在時玻璃顯現(xiàn)藍綠色;以低價的氧化亞銅(Cu2O)存在時,玻璃呈紅色.有時,燒熔一次還不能使玻璃顯示優(yōu)異來,再要進行第二次加熱才能使玻璃顯出顏色.名貴的金紅玻璃就是這樣,它是在普通的玻璃配料中加入微量的金子燒制成的.一次燒熔后,金以原子形式分布在玻璃中,此時玻璃并不顯顏色;當再次加熱到接近軟化的溫度時,其中的金原子聚合成膠狀顆粒,此時玻璃就顯現(xiàn)出了美麗的紅色.

        現(xiàn)在,人們又用稀土元素的氧化物為著色劑制成了各種高等的顏色玻璃.摻有稀土元素的顏色玻璃,色調(diào)明凈,有光亮的色澤,甚至還會在不同的光線下改變顏色.例如氧化釹玻璃中就有這種特性,它在日光下顯紫紅色,在熒光下顯藍紫色,十分美麗.有一種玻璃會隨著光線的強弱而改變顏色,人們用它作眼鏡的鏡片和房屋的窗戶玻璃.用這種玻璃作窗玻璃,室內(nèi)可以保持一定的光亮度,再也用不著用窗簾子來遮陽,所以有人稱它為“自動窗簾”.它又能阻擋陽光中的紫外線通過,圖書館藏書室和博物館裝上這種玻璃以后,可以保護書籍和文物不受紫外線的破壞.