Warum ist Glas farbig?
Glas kann aus einer Vielzahl von Gründen gefärbt werden, von der Anforderung eines deutlichen Farbtons, um ein Produkt besser zu präsentieren oder zu bewerben, um den Inhalt des Glases mit Schutz vor UV-Strahlung zu bieten, zusätzlich zu rein dekorativen Zwecken. Farbiges Glas, wie im herkömmlichen Sinne gedacht, wird hauptsächlich nur für Behälterglas verwendet, aber bestimmte Zusätze zu Plattenglas wurden im Laufe der Jahre verwendet, die die Farbe von klar immer so leicht modulieren.
Grünes Glas
Grünes Glas ist die andere beliebteste Farbwahl für Glas, meist als Behälterglas für Biere, Weine und Schaumwasser. Eisen und Chrom sind in erster Linie für die grüne Färbung verantwortlich, und durch die Verwendung von
Chrommehl (Chromitpulver, Eisenchromit)
und
Eisenpyrit
im Konzert kann eine Vielzahl von Grüntönen hergestellt werden, von Smaragdgrün bis hin zu Feuille-Morte oder Totenblattfarben.
Georgia green (der berühmte Farbton, der mit Flaschen von Coca-Cola verbunden ist) und Smaragdgrün werden mit Oxidationsmethoden hergestellt, wobei sowohl Pyrit als auch Chromit verwendet werden, während alle anderen Grüntöne in der Regel mit Reduktionsmethoden hergestellt werden. Für smaragdgrünes Glas werden bis zu sechs Kilogramm Chromit pro Tonne Sand verwendet(5). Die Verwendung von Chrommehl ist der älteren Methode zur Erreichung solch hoher Oxidationsniveaus, Kaliumdichromat, vorzuziehen. Kaliumdichromat ist giftig und somit gefährlich zu handhaben.
Für Georgia grün wird eine Menge Chromit nicht mehr als 10 von dem verwendet, was für smaragdgrünes Glas verwendet werden würde. Feuille morte farbiges Glas ist ein weiterer Pyrit-Chromit-Hybrid, bei dem Chrommehl und Pyrit im Verhältnis 1:2 verwendet werden (d. h. 1 kg Chrommehl und 2 kg Pyrit pro Tonne Sand).
Bemerkenswert ist die Geschichte von Chromit als Glaspigment, das 1849 erscheint, etwa fünfzig Jahre nachdem es als Glasurpigment verwendet wurde. Die Natur von Chromit als feuerfestes Material hinderte ihn etwas an der Verwendung in Gläsern, jedoch sorgte das optimale Gleichgewicht von Mahlgröße und Temperatur für seine breitere Annahme(6).
Blaue, rote und schwarze Brille
Rotes, undurchsichtiges Glas wird seit ägyptischer Zeit verwendet und seitdem in der Eisenzeit Großbritannien entwickelt, wurde es hauptsächlich aus Glas gebildet, das gebildet wurde, wenn es mit kolloidalem Kupfer dotiert war, und später mit Bleioxid(7,8). In der zeitgenössischen Glasherstellung werden kolloidales Kupfer und Blei nicht verwendet, sondern ihre Oxide sind es.
Bei der Zuführung von Glasschmelzen bilden Kupferverbindungen ein Gleichgewicht, das sich je nachdem unterscheidet, ob es unter oxidativen oder reduktiven Bedingungen ist. Eine oxidative Umgebung wird ein Cu2+-Cu+ System schaffen, das zu einer blauen Färbung ähnlich Kupfersulfat führt; Unter reduzierenden Bedingungen wird ein Cu+-Cu0-System etabliert, das eine rubinrote Färbung ergibt. Das Cu 0-Ion hat keine Färbung(9). Kupferoxid selbst ist ein oxidierender Dopant, und wenn man es in ausreichender Menge hinzufügt, wird schwarzes Glas produziert. Die vielleicht optisch ansprechendste aller Gläser ist die tiefblaue Farbe, die durch die Zugabe von Kobaltoxid CoO zur Schmelze gewährt wird(10).
Tiefrot gefärbtes Glas kann auch mit der Zugabe von Cadmiumselenid erreicht werden, während Manganoxid in die Schmelze(11) aufgenommen werden kann, was zu violetten/violetten Farbtönen führen wird, obwohl Mangan-dotierte Gläser tendenziell nicht sehr ultraviolett resistent sind.
Feldspat
Feldspar
in Bezug auf die Glasherstellung wird als "Fluss" bezeichnet, d.h. es reduziert den Schmelzpunkt eines Festkörpers. Seine Aufnahme kann einen niedrigeren Temperaturbedarf in der Schmelze bedeuten. Fluxes sind in der Glas- und Keramikindustrie weit verbreitet, da sie die vollständige Verflüssigung fördern können (17). Darüber hinaus kann sich Feldspar die glasgewünschten Eigenschaften wie erhöhte Härte, Haltbarkeit und chemische Beständigkeit leisten(18).
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