Jak powstaje kolor szklanej butelki? - Maypak

Skąd się wzięły te piękne kolory szkła?

Zwykłyszklane butelki powstają w wyniku wytopu razem piasku kwarcowego, sody kalcynowanej i wapienia. Jest to mieszanina krzemianów, których skład nie jest ustalony. Pierwszym szkłem wykonanym przez ludzi były małe kawałki szkła o słabej przezroczystości i pewnym kolorze. Jego kolor nie jest dodawany świadomie przez ludzi, ale w wyniku zmieszania nieczystych surowców z zanieczyszczeniami. W tamtych czasach butelki z kolorowego szkła służyły jedynie do dekoracji, a wymagania nie były wygórowane. Kolorowe szkło ludzie produkowali tylko przez przypadek. Ale kolorowe szkło, którego potrzebujemy dzisiaj, ma bardzo wysokie wymagania naukowe, które można wyprodukować tylko po tajemnicy koloruszklana butelka jest odkryty.

Po badaniach ludzie odkryli, że jeśli do porcji zwykłego szkła dodaje się 0,4-0,7% barwnika, szkło można zabarwić. Barwniki to głównie tlenki metali. Wiemy już, że każdy element metalowy ma swoją unikalną „sygnaturę widmową”, więc różne tlenki metali mogą wykazywać różne kolory. Jeśli te tlenki zostaną dodane do partii szkła, szkło będzie zabarwione. Na przykład po dodaniu tlenku chromu (Cr2O3) szkło jest teraz zielone; dodając dwutlenek manganu (MnO2), szkło jest fioletowe; dodając tlenek kobaltu (Co2O3), szkło jest niebieskie, a gogle ochronne używane przez hutników i spawaczy elektrycznych wykorzystują to szkło.

W rzeczywistości kolorszklane butelki zależy nie tylko od dodanych barwników, ale także od dopasowania wartościowości pierwiastków poprzez temperaturę topnienia i właściwości płomienia pieca, tak aby szkło miało różne kolory. Na przykład miedź w szkle, jeśli występuje w drogim tlenku miedzi, szkło będzie miało kolor niebiesko-zielony; w obecności niedrogiego tlenku miedziawego (Cu2O) szkło będzie miało kolor czerwony. Czasami szkło nie może być doskonale wyeksponowane po jednym stopieniu, a drugie ogrzewanie jest wymagane, aby szkło pokazało swój kolor. Tak jest w przypadku szlachetnego złocistoczerwonego szkła, które powstaje poprzez dodanie niewielkiej ilości złota do zwykłych szklanych składników. Po pierwszym stopieniu złoto jest rozprowadzane w szkle w postaci atomów, a szkło w tym czasie nie wykazuje koloru; po ponownym podgrzaniu do temperatury zbliżonej do zmiękczenia zawarte w nim atomy złota łączą się w cząsteczki koloidalne iw tym czasie pojawia się szkło. się piękna czerwień.

Obecnie ludzie używają tlenków pierwiastków ziem rzadkich jako barwników do wytwarzania różnych wysokiej jakości kolorowych szkieł. Kolorowe szkło domieszkowane pierwiastkami ziem rzadkich ma wyraźny i jasny kolor, a nawet zmienia kolor w różnym świetle. Na przykład szkło z tlenku neodymu ma tę właściwość. Wydaje się fioletowo-czerwony w świetle słonecznym i niebiesko-fioletowy pod wpływem fluorescencji, co jest bardzo piękne. Istnieje rodzaj szkła, które zmienia kolor wraz z intensywnością światła. Ludzie używają go jako soczewki okularów i szyby domów. Używanie tego rodzaju szkła jako szyby okiennej pozwala zachować pewną jasność w pomieszczeniu i nie ma potrzeby stosowania zasłon do osłaniania słońca, dlatego niektórzy nazywają to „automatyczną zasłoną”. Może blokować przechodzenie promieni ultrafioletowych w świetle słonecznym. Wyposażenie bibliotek i muzeów w tego rodzaju szkło umożliwia ochronę książek i zabytków kultury przed promieniowaniem ultrafioletowym.

Oprócz pierwiastków ziem rzadkich bezpośrednie dodanie wolframu i platyny do szkła może również spowodować zmianę koloru szkła.

Zwykłe pigmenty blakną pod wpływem promieniowania ultrafioletowego w słońcu lub działania tlenu i dwutlenku siarki w powietrzu; ale kolorowe szkło może wytrzymać słońce i deszcz, ponieważ tlenki, takie jak metale, które odgrywają rolę barwiącą, zostały stopione ze szkłem. Namocz i zachowaj swój piękny młodzieńczy wygląd na zawsze. Wraz z rozwojem nauki i technologii różnorodność kolorowego szkła będzie stawała się coraz bardziej kolorowa, a nasze życie również stanie się kolorowe ze względu na jego upiększanie i dekorację.

Mówiąc najprościej, szkło, które prezentuje różne kolory, pochłaniając, odbijając i przepuszczając światło o określonej długości fali. Stosowany jest głównie do drzwi i okien obiektów użyteczności publicznej w budynkach oraz materiałów okładzinowych do dekoracji wnętrz i na zewnątrz. Istnieją dwa procesy barwienia szkła: barwienie materiału i barwienie powierzchni.

Kolorystyka materiału

Proces dodawania substancji, które mogą tworzyć kolorowe jony, koloidy złożone i cząstki koloidów metali do surowców szklanych w celu nadania im różnych kolorów, można podzielić na cztery typy w zależności od mechanizmu barwienia.

1. Barwienie jonowe: Jest to związek, który dodaje pierwiastki przejściowe, takie jak kobalt (Co), mangan (Mn), nikiel (Ni), żelazo (Fe), miedź (Cu) do fryty szklanej i występuje w szkle w stanie jonowym, ponieważ ich elektrony walencyjne znajdują się w. Przejście między różnymi poziomami energii (stan podstawowy i stan wzbudzony) powoduje selektywną absorpcję światła widzialnego w kolorze, takim jak błękit kobaltowy, fiolet manganowy, zieleń niklowa i inne kolorowe szkła.

2. Cząsteczki koloidalne złożone barwione:  Dodanie związków siarki lub selenu (takich jak CdS, CdSe itp.) CdSe rośnie w większe cząstki koloidalne, a szkło jest zabarwione w wyniku rozpraszania światła, takie jak czerwień selenowa, żółć kadmowa i inne kolorowe szkła.

3. Barwienie metalicznych cząstek koloidalnych:  Polega na dodaniu do surowców szklanych tlenków, które łatwo rozkładają się do stanu metalicznego (takich jak złoto, srebro, miedź i inne tlenki), najpierw rozpuszczają się w szkle w stanie jonowym, a następnie przekształcają się w stan atomowy po obróbce cieplnej i agregacji i rosną w cząsteczki koloidalne. Rozpraszanie światła powoduje, że absorpcja światła widzialnego jest zabarwiona, na przykład złotoczerwony, miedziany czerwony, srebrnożółty i inne kolorowe szkła.

4. Kolorowanie półprzewodników:  Ma to na celu dodanie CdS, CdSe, CdTe i innych barwników do fryty szklanej i nie ma piku absorpcji w obszarze światła widzialnego, ale ciągły obszar absorpcji, a obszar przepuszczania światła i obszar absorpcji są bardzo stromym podziałem linia. W odróżnieniu od wyżej wymienionych mechanizmów barwienia, jego kolor zmienia się wraz ze stosunkiem CdS/CdSe. Na przykład, gdy CdS jest więcej, jest zbliżony do pomarańczowego, gdy CdSe jest więcej, jest czerwony, a gdy CdTe jest więcej, jest czarny, czyli są oparte na O2-, S2-, Se2-, Te2 Kolejność - przesuwa się w kierunku długiej fali. Zgodnie z teorią pasm energii półprzewodników, potencjał elektrofilowy tych anionów zmniejsza się z kolei, a ich elektrony walencyjne mogą być wzbudzane do pasma przewodnictwa (stan wzbudzony) przez sekwencyjne użycie światła o niższej energii (w pobliżu światła widzialnego), powodując obcięcie limit fali Wejście w obszar światła widzialnego spowoduje zabarwienie szkła.

Kolorystyka powierzchni

Ma na celu powlekanie metalu, tlenku metalu itp. Na powierzchni szkła w celu utworzenia przezroczystej, półprzezroczystej lub nieprzezroczystej kolorowej powłoki. Powlekanie SnCl4 i FeCl3 na powierzchni szkła metodą chemicznego rozkładu termicznego może wytworzyć odpowiednio niebieską warstwę SnO2 i złotą warstwę Fe2O3. Folie metalowe, takie jak złoto, srebro, miedź lub warstwy tlenków metali, takie jak In2O3, SnO2, TiO2, można przygotować przez odparowanie próżniowe, rozpylanie katodowe próżniowe, rozpylanie reaktywne itp. Różne kolory folii interferencyjnej i folii odblaskowej. Na linii produkcyjnej szkła float można zastosować metodę elektrycznego float lub metodę natryskiwania termicznego, aby uzyskać kolorowe szkło z kolorową powierzchnią. Można go również wydrukować lub spryskać glazurą w kolorze szkła, aby uzyskać szklane butelki szklane.

• Rok założenia
  --
• Rodzaj działalności
  --
• Kraj / region.
  --
• Główny przemysł
  --
• Główne Produkty
  --
• Osoba prawna przedsiębiorstwa
  --
• Razem Pracowników
  --
• Roczna wartość wyjściowa
  --
• Rynek eksportu
  --
• Współpracowani klienci
  --