Как объяснить происхождение цвета синего стекла

Окраска и цветовая маркировка стекла — Glass coloring and color marking

Окрашивание и цветовую маркировку стекла можно получить несколькими способами.

добавлением красящих ионов ,
осаждением коллоидов нанометрового размера (так называемые ударные стекла, такие как «золотой рубин» или красный «селеновый рубин»),

с помощью цветных включений (как в стакане молока и дымчатое стекло )
с помощью светового рассеяния (как в фазе отделяет стекла )
с помощью дихроичных покрытий (см дихроичного стекла ), или
с помощью цветных покрытий

Содержание

Окрашивающие ионы

Обычное натриево-известковое стекло кажется бесцветным для невооруженного глаза, когда оно тонкое, хотя примеси оксида железа дают зеленый оттенок, который можно увидеть на толстых кусках или с помощью научных инструментов. Другие металлы и оксиды металлов могут быть добавлены в стекло во время его производства, чтобы изменить его цвет, что может повысить его эстетическую привлекательность. Примеры этих добавок перечислены ниже:

Оксид железа (II) может быть добавлен в стекло, что приводит к синевато-зеленому стеклу, которое часто используется в пивных бутылках. Вместе с хромом дает более насыщенный зеленый цвет, используемый для винных бутылок .
Сера вместе с солями углерода и железа используется для образования полисульфидов железа и получения янтарного стекла от желтоватого до почти черного. В боросиликатных стеклах, богатых бором, сера придает синий цвет. С кальцием приобретает темно-желтый цвет.
Марганец можно добавлять в небольших количествах, чтобы удалить зеленый оттенок, придаваемый железом, или в более высоких концентрациях, чтобы придать стеклу аметистовый цвет. Марганец — одна из старейших добавок в стекло, а пурпурное марганцевое стекло использовалось с ранней истории Египта.
Диоксид марганца , который имеет черный цвет , используется для удаления зеленого цвета со стекла; в очень медленном процессе он превращается в перманганат натрия , темно- пурпурное соединение. В Новой Англии некоторые дома, построенные более 300 лет назад, имеют оконные стекла, слегка окрашенные в фиолетовый цвет из-за этого химического изменения; и такие стекла ценятся как антиквариат. Этот процесс часто путают с образованием «пустынного аметистового стекла», в котором стекло, подвергающееся воздействию солнечного света пустыни с высокой ультрафиолетовой составляющей, приобретает нежный фиолетовый оттенок. Детали процесса и состав стекла различаются, как и результаты, потому что получить или произвести должным образом контролируемые образцы непросто.
Небольшие концентрации кобальта (от 0,025 до 0,1%) дают синее стекло. Наилучшие результаты достигаются при использовании стекла, содержащего калий . Для обесцвечивания можно использовать очень небольшое количество.
От 2 до 3% оксида меди дает бирюзовый цвет.
Никель , в зависимости от концентрации, дает стекло синего, фиолетового или даже черного цвета . Свинцовый кристалл с добавлением никеля приобретает пурпурный цвет. Никель вместе с небольшим количеством кобальта использовался для обесцвечивания свинцового стекла .
Хром — очень мощный краситель, придающий темно-зеленый цвет, а в более высоких концентрациях — даже черный цвет. Вместе с оксидом олова и мышьяком образует изумрудно-зеленое стекло. Хром авантурин , в котором aventurescence было достигнуто за счет роста крупных параллельных хрома (III) оксида пластин во время охлаждения, также была сделана из стекла с добавлением оксида хрома в количестве выше предела его растворимости в стекле.
Кадмий вместе с серой образует сульфид кадмия и дает темно-желтый цвет, часто используемый в глазури. Однако кадмий токсичен. Вместе с селеном и серой дает ярко-красный и оранжевый оттенки.
Добавление титана производит желтовато — коричневого стекла. Титан, который редко используется сам по себе, чаще используется для усиления и осветления других красителей.
Можно добавить уран (от 0,1 до 2%), чтобы стекло приобрело флуоресцентный желтый или зеленый цвет. Урановое стекло обычно недостаточно радиоактивно , чтобы быть опасным, но если его измельчить в порошок, например, отполировать наждачной бумагой, и вдыхать, оно может быть канцерогенным . При использовании со свинцовым стеклом с очень высоким содержанием свинца дает темно-красный цвет.
Didymium дает зеленый цвет (используется в УФ-фильтрах) или лилово-красный цвет.

Эффектные очки

Селен , как и марганец, можно использовать в небольших концентрациях для обесцвечивания стекла или в более высоких концентрациях для придания красноватого цвета, вызванного наночастицами селена, диспергированными в стекле. Это очень важный агент для изготовления розового и красного стекла. При использовании вместе с сульфидом кадмия он дает ярко-красный цвет, известный как «селен-рубин».
Чистая металлическая медь дает очень темно-красное непрозрачное стекло, которое иногда используется в качестве заменителя золота при производстве стекла рубинового цвета.
Металлическое золото в очень малых концентрациях (около 0,001%, или 10 частей на миллион) дает стекло насыщенного рубинового цвета («Рубиновое золото» или «Рубино Оро»), в то время как более низкие концентрации дают менее интенсивный красный цвет, часто продаваемый как « клюква». «. Цвет обусловлен размером и дисперсией частиц золота. Стекло с рубиновым золотом обычно изготавливают из свинцового стекла с добавлением олова .
Соединения серебра, такие как нитрат серебра и галогениды серебра, могут давать различные цвета от оранжево- красного до желтого. Способ нагрева и охлаждения стекла может существенно повлиять на цвет, создаваемый этими соединениями. На основе серебра также фотохромные линзы и светочувствительное стекло .
Пурпур Кассиуса — это пурпурный пигмент, образующийся в результате реакции солей золота с хлоридом олова (II).

Краска добавлена к стеклу

Основными методами этого являются эмалированное стекло , по сути техника рисования узоров или изображений, используемых как для стеклянных сосудов, так и для витражей, и краска для стекла, обычно черного цвета, и серебряная морилка , придающая желтый цвет апельсинам на витражах. Все они обжигаются в печи или печи, чтобы исправить их, и при правильном применении могут быть чрезвычайно прочными. Это не относится к стеклу «холодной окраски» с использованием масляной краски или других смесей, которые редко хранятся дольше нескольких столетий.

Цветные включения

Оксид олова с оксидами сурьмы и мышьяка дает непрозрачное белое стекло ( молочное стекло ), которое сначала использовалось в Венеции для производства имитации фарфора , а затем очень часто окрашивалось эмалями . Точно так же в основе некоторых дымчатых стекол могут быть включения темного цвета, но при ионном окрашивании также возможно получение темных цветов (см. Выше).

Цвет, вызванный рассеянием

Стекло, содержащее две или более фаз с разными показателями преломления, окрашивается на основе эффекта Тиндаля и объясняется теорией Ми , если размеры фаз аналогичны или превышают длину волны видимого света . Рассеянный свет имеет синий и фиолетовый цвет, как видно на изображении, а проходящий свет — желтый и красный.

Дихроичное стекло

Дихроичное стекло имеет одно или несколько покрытий в нанометровом диапазоне (например, металлы, оксиды металлов или нитриды), которые придают стеклу дихроичные оптические свойства. Также синий цвет некоторых автомобильных стекол вызван дихроизмом.

Источник

VIDEO-SAM.RU

Все о работе с видео

Учебные курсы

Форма подписки

для получения видеоуроков
и полезных материалов
по работе с видео

Форма подписки

для получения видеоуроков
и полезных материалов
по работе с видео

Подпишитесь на бесплатную почтовую рассылку по созданию видео.

В любой момент вы cможете отказаться от подписки, если она вас не устроит.

Свежие статьи

Цвета предметов и световые эффекты

Цвета предметов. Почему лист бумаги мы видим белым, а листья растений зелеными? Почему предметы имеют различный цвет?

Цвет любого тела определяется его веществом, строением, внешними условиями и процессами, протекающими в нем. Этими разнообразными параметрами задают способность тела поглощать падающие на него лучи одного цвета (цвет определяется частотой или длиной волны света) и отражать лучи другого цвета.

Те лучи, которые отражаются, попадают в глаз человека и определяют цветовое восприятие.

Лист бумаги кажется белым, потому что он отражает белый свет. А так как белый свет состоит из фиолетового, синего, голубого, зеленого, желтого, оранжевого и красного, то белый предмет должен отражать все эти цвета.

Поэтому если на белую бумагу падает только красный свет, то бумага его отражает, и мы видим ее красного цвета.

Точно так же, если на белый предмет падает только зеленый свет, то предмет должен отражать зеленый свет и казаться зеленым.

Если бумагу покасить красной краской, изменится свойство поглощения света бумагой — теперь отражаться будут только красные лучи, в все остальные будут поглощаться краской. Теперь бумага будет казаться красной.

Листья деревьев, трава кажутся нам зелеными, потому что хлорофилл, содержащийся в них, поглощает красные, оранжевые, синие и фиолетовые цвета. В результате отражается от растений середина солнечного спектра — зеленый цвет.

Опыт подтверждает предположение, что цвет предмета есть не что иное, как цвет света, отраженного предметом.

Что будет, если красную книгу осветить зеленым светом?

Сначала предполагали, что зеленый свет книга должна превратить в красный: при освещении красной книги только одним зеленым светом этот зеленый свет должен превратиться в красный и отразиться так, что книга должна казаться красной.

Это противоречит эксперименту: вместо того чтобы казаться красной, в этом случае книга кажется черной.

Поскольку красная книга не превращает зеленый цвет в красный и не отражает зеленого света, красная книга должна поглощать зеленый свет, так что никакой свет не будет отражен.

Очевидно, что предмет, не отражающий никакого света, кажется черным. Далее, когда белый свет освещает красную книгу, книга должна отражать только красный свет и поглощать все другие цвета.

В действительности, красный предмет отражает немного оранжевый и немного фиолетовый цвета, потому что применяемые при производстве красных предметов краски никогда не бывают совершенно чистыми.

Точно так же зеленая книга будет отражать главным образом зеленый свет и поглощать все другие цвета, а голубая книга будет отражать главным образом голубой и поглощать все другие цвета.

Напомним, что красный, зеленый и голубой — первичные цвета. (О первичных и дополнительных цветах). С другой стороны, поскольку желтый свет состоит из смеси красного и зеленого, желтая книга должна отражать как красный, так и зеленый свет.

В заключение повторим, что цвет тела зависит от его способности по-разному поглощать, отражать и пропускать (если тело прозрачное) свет различных цветов.

Некоторые вещества, например прозрачное стекло и лед, не поглощают никакого цвета из состава белого света. Свет проходит сквозь оба эти вещества, и лишь небольшое количество света отражается от их поверхностей. Поэтому, оба эти вещества кажутся почти столь же прозрачными, что и сам воздух.

С другой стороны, снег и мыльная пена кажутся белыми. Далее, пена некоторых напитков, например пива, может казаться белой, несмотря на то, что жидкость, содержащая воздух в пузырьках, может иметь другой цвет.

По-видимому, эта пена бела потому, что пузырьки отражают свет от своих поверхностей так, что свет не проникает достаточно глубоко в каждый из них, чтобы быть поглощенным. Вследствие отражения от поверхностей мыльная пена и снег кажутся белыми, а не бесцветными, как лед и стекло.

Светофильтры

Если пропустить белый свет через обычное бесцветное прозрачное оконное стекло, то белый свет пройдет сквозь него. Если стекло красное, то свет красного конца спектра пройдет насквозь, а другие цвета будут поглощены или отфильтрованы.

Точно так же зеленое стекло или какой-нибудь другой зеленый светофильтр пропускает главным образом зеленую часть спектра, а голубой светофильтр пропускает главным образом голубой свет или голубую часть спектра.

Если приложить друг к другу два светофильтра различных цветов, то пройдут только те цвета, которые пропускаются обоими светофильтрами. Два светофильтра—красный и зеленый—при сложении их практически не пропустят никакого света.

Таким образом, в фотографии и цветной печати, применяя светофильтры, можно создавать желаемые цвета.

Театральные эффекты, создаваемые светом

Многие любопытные эффекты, которые мы наблюдаем на театральной сцене, являются простым применением тех принципов, с которыми мы только что познакомились.

Например, можно заставить почти совершенно исчезнуть фигуру в красном, находящуюся на черном фоне, если переключить свет с белого на соответствующий оттенок зеленого.

Красный цвет поглощает зеленый, так что ничего не отражается, и, следовательно, фигура кажется черной и сливается с фоном.

Лица, раскрашенные красной жирной краской или покрытые красными румянами, кажутся естественными в свете красного прожектора, но кажутся черными при освещении зеленым прожектором. Красный цвет поглотит зеленый, так что ничего не будет отражено.

Точно так же красные губы кажутся черными в зеленом или голубом свете танцевального зала.

Желтый костюм превратится в ярко-красный в малиновом свете. Малиновый костюм покажется голубым в лучах голубовато-зеленого прожектора.

Изучив поглощающие свойства различных красок, можно добиться множества различных других цветовых эффектов.