¿Cómo se puede modular el número redox de lote?
El color en las gafas se basa en las interacciones de los aditivos y los saldos de redox. Los aditivos de vidrio típicos son compuestos metálicos de transición que, en diferentes estados de oxidación, tienen diferentes valencias. El ion específico responsable de un color se conoce como cromóforo. Las valencias de los compuestos dependen de la cantidad de oxígeno en la fusión, el equilibrio general de aditivos, el estado redox y la temperatura(2).
El cromóforo más importante en la fabricación de vidrio es el cromóforo ámbar, que se produce por la interacción de los iones de hierro y azufre. Los sulfatos se añaden a la mayoría de los vasos, eliminando burbujas y semillas en la fusión para un producto final superior, generalmente añadido en forma de sulfato de sodio. En el vidrio, el sulfato se puede reducir a sulfuro, esto sucede en números bajos de redox por lotes. El cromóforo ámbar se forma en presencia de iones Fe3+ y S2- (sulfuro) y tiene una coloración intensamente marrón(3).
Sencillamente, el número de redox por lotes se puede cambiar mediante la adición de componentes oxidantes o reductores. La adición de especies reductoras hará que el número de redox del lote disminuya, mientras que la adición de una especie oxidante hará que el número de redox del lote aumente. La medición del número de redox del lote observado es indirecta : el fabricante de vidrio establecerá la relación entre hierro reducido (Fe2+)y hierro total en el caso de un producto de vidrio terminado, a través de medios ópticos(4). Una relación más alta de Fe2+ a general indica unas gafas más reducidas. La relación de hierro se utiliza ya que el hierro está presente en prácticamente todos los vasos. En el caso de una fusión, se mide la presión parcial del gas de oxígeno, con valores más altos indicativos de un vidrio más oxidado(5).
Para el vidrio típico de envase o placa, los siguientes valores de redox por lotes y las relaciones de hierro están asociados con los colores(6):
| Número de redox por lotes | Relacióntotal Fe2+/Fe | Color de cristal |
| 0 a 5 | 0.10 a 0.40 | Flint (sin color) |
| -15 a 0 | 0,40 a 0,65 | Verde esmeralda |
| -25 a -15 | 0,60 a 0,75 | Feuille morte |
| -30 a -20 | 0.75 a 0.90 | Ámbar |
Por lo tanto, se puede decir que un número de redox de lote inferior corresponde a un vidrio reducido. Los números de redox por lotes superiores a 5 se asocian con el vidrio de sílex oxidado y las coloraciones verde UVA.
Pirita de hierro (FeS2, disulfuro de hierro (ii))
Pirita es conocido como un agente reductor en el espacio de fabricación de vidrio, con un número de redox de -1,20. Por lo tanto, la adición de pirita empujará la posición del equilibrio redox en favor de un vidrio reducido, y un número de redox por lotes más bajo. Por lo tanto, se añade pirita para producir una coloración ámbar(8), útil para vasos de envases que contengan alimentos perecederos.
Harina de cromo
La vía redox que es crucial con la cromita está entre el cromo reducido(ii), el cromo estándar (iii) y el cromo altamente oxidado (vi). Vale la pena señalar que independientemente del número general de redox lote, prevalecerá el carácter verde asociado con cromo (iii) - sólo es modulado por el entorno redox general. En la cromita, el cromo (iii) es el estado de oxidación del metal.
En un entorno reductor, el balance redox para harina de cromo será a favor de Cr2+ y Cr3+,mientras que en un entorno oxidante, será a favor de Cr3+ y Cr6+. El efecto del cromo del número de oxidación más bajo es mínimo, y se considera como un estado de oxidación más raro. Por otro lado, Cr6+ proporciona una coloración amarilla que en concierto con Cr3+ 'diluirá' el color verde a un tono algo más apagado. Notable es el hecho de que Cr6+ es perjudicial para los seres humanos, por lo que se debe tener cuidado de minimizar la exposición a cualquier gas que surja de la fusión.
La interacción del cromo y el cromoforóforo ámbar es particularmente interesante, ya que colores como el olivo y los verdes antiguos requieren tanto los cromos de ámbar como los cromos - la modulación del ámbar por el cromo provoca un cambio en la posición de la equilibrio cromo-hierro, y los cambios de color proporcionales. Es este efecto el que da lugar a gafas de color marrón-verde como feuille morte o deadleafgreen.
Óxido de cobre
En condiciones de oxidación, el óxido de cobre permanecerá en la forma de óxido cuprico (CuO). El ion Cu2+ tiene una coloración verde-azul. En condiciones de reducción, sin embargo, el óxido de cobre estará presente en la forma de óxido cuproso (Cu2O), con el Cu+ ion responsable de un color intensamente rojo. Por lo tanto, para lograr vidrio rojo o negro, es imperativo mantener las condiciones de reducción a través de un bajo número de redox por lotes. El vidrio negro se logra con un golpe de calor y más se puede leer aquí.
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