玻璃隔風透光、性能穩(wěn)定，各種類型由于使用場合不同而具備不同的特性，適用范圍非常廣。我們在挑選玻璃時，除了關(guān)注價格以外，還應對其種類和性能有一定了解，揚長避短，才能夠找到更適合使用的材料。我們收集資料編撰了這篇文章，幫助大家了解玻璃為何是透明的，又該如何上色。

一、玻璃的顏色是怎么來的

        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.人們首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.初次燒熔后,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.

        除稀土元素外,在玻璃中直接添加鎢和鉑,也可以做成變色玻璃.

        普通的顏料因受陽光中的紫外線的照射或者空氣中的氧氣和二氧化硫的作用而退色;但顏色玻璃因為起著色作用的金屬等氧化物已與玻璃熔為一體,所以能經(jīng)得起日曬雨淋而永葆其美麗的青春容顏.隨著科技的日益發(fā)展,顏色玻璃的品種將會越來越豐富多彩,我們的生活也會因為它的點綴和裝飾而變得多彩多姿

二、玻璃為什么是透明的

        您可能已經(jīng)注意到,大多數(shù)液體和氣體都是透明的.水、食用油、外用酒精、空氣和天然氣等等都是透明的.那是因為固體、液體和氣體之間有著根本的不同.當一種物質(zhì)呈固態(tài)時,分子之間的排列通常都整齊有序,彼此的聯(lián)結(jié)也十分牢固,因此物質(zhì)也就非常堅硬.當物質(zhì)從固態(tài)轉(zhuǎn)化為液態(tài)時,分子間的聯(lián)結(jié)強度降低,分子開始呈隨機狀態(tài)排列.而在物質(zhì)汽化的過程中,您會發(fā)現(xiàn)分子間的聯(lián)結(jié)強度大幅減弱,分子的排列完全呈隨機狀態(tài).

        這種分子從有序排列到隨機排列的過程,就是光可以透過液體和氣體的根本的原因.在大多數(shù)固體中,分子都排列得像是一層層整齊緊密的磚塊,因此光波無法從中透過.所以當照射到這樣的物質(zhì)上時,光波會被反射、散射或吸收——一般來說,這三種情況會同時發(fā)生.但是當物質(zhì)變成液態(tài)或氣態(tài)時,分子排列不再整齊,部分光波就可以從縫隙或孔洞中穿過.物質(zhì)中的分子排列越是無序,光線就越容易穿過.

相關(guān)概念

玻璃

        玻璃是非晶無機非金屬材料，一般是用多種無機礦物(如石英砂、硼砂、硼酸、重晶石、碳酸鋇、石灰石、長石、純堿等)為主要原料，另外加入少量輔助原料制成的。它的主要成分為二氧化硅和其他氧化物。普通玻璃的化學組成是Na2SiO3、CaSiO3、SiO2或Na2O·CaO·6SiO2等，主要成分是硅酸鹽復鹽，是一種無規(guī)則結(jié)構(gòu)的非晶態(tài)固體。廣泛應用于建筑物，用來隔風透光，屬于混合物。另有混入了某些金屬的氧化物或者鹽類而顯現(xiàn)出顏色的有色玻璃，和通過物理或者化學的方法制得的鋼化玻璃等。有時把一些透明的塑料（如聚甲基丙烯酸甲酯）也稱作農(nóng)業(yè)生產(chǎn)體系玻璃。

顏色

        顏色是通過眼、腦和我們的生活經(jīng)驗所產(chǎn)生的一種對光的視覺效應。人對顏色的感覺不僅僅由光的物理性質(zhì)所決定，比如人類對顏色的感覺往往受到周圍顏色的影響。有時人們也將物質(zhì)產(chǎn)生不同顏色的物理特性直接稱為顏色。

著色劑

        著色劑（Coloring agent）是為食品著色的物質(zhì)，可增加對食品的嗜好及發(fā)生反應食欲，按來源分為化學合成色素和天然色素兩類。著色劑主要分顏料和染料兩種。顏料按結(jié)構(gòu)可分為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)體系顏料和無機顏料；染料是可用于大多數(shù)溶劑和被染色塑料的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)體系化合物、優(yōu)點為密度小、著色力高、透明度好，但其一般分子結(jié)構(gòu)小，著色時易發(fā)生遷移。

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