ЗЕЛЕНІ СКЛА

Теплі відтінки зеленого кольору (без домішки блакитного) обумовлені присутністю у склі іона хрому Сг 3+ у вигляді оксиду хрому Сг₂Про₃. Точніше, такого скла характерно рівноважний стан взаємопереходу Сг 3+ = Сг 6+ , тобто. Сг₂Про₃ = СЮ₃. Оскільки перевести весь хром в іон Сг 6+ (жовте фарбування) надзвичайно важко, обидва ці ок-сцда нерідко перебувають у склі одночасно. Тому забарвлення скла залежить від співвідношення між Сг₂Про₃, що самостійно фарбує скло в більш холодний зелений колір, і СгО₃ (жовтий барвник). У виробничих умовах відносна кількість CiO₃ довести до 60 % від загального вмісту хрому у склі та отримати таким чином «трав'янистий» зелений колір. У стеклах з високим вмістом SiO₂, навпаки, майже весь хром присутній у вигляді оксиду Сг₂про₃, і скло забарвлюється в насичений холодний зелений колір.

Якщо необхідно отримати зелене хромове скло більш «трав'янистого» відтінку, то хром вводять у шихту у вигляді хромпіку₂Сг₂Про₇ (До₂Про • 2СЮ₃). Прагнучи отримати дуже темне хромове скло, вводять підвищені кількості Сг₂Про₃. Але так як він погано розчиняється в склі, то на поверхню скломаси в печі можуть спливти крупинки Сг, що не розчинився.₂Про₃ і утворити так званий хальмоз, який скловар змушений знімати (схальмувати) з поверхні скла. При цьому загальна кількість Сг₂Про₃ у склі зменшується, і частина барвника пропадає без користі.

Оксиди хрому іноді застосовують у поєднанні з оксидом міді для отримання різних блакитно-зелених відтінків. В окисних умовах варіння виходить жовтіший відтінок скла, а в відновлювальних - зеленіший.

Зелене забарвлення скла, зумовлене сполуками заліза, зазвичай прагнуть знищити чи послабити. Але часто оксиди заліза додають для фарбування скла спеціально. Зазвичай у склі одночасно присутні іони заліза Fe 2+ та Fe 3+ у вигляді FeO та Fe₂O₃ відповідно. У цьому випадку FeO забарвлює скло в блакитний колір, а Fe₂O₃ - у жовтий. Додаванням цих кольорів набувають різноманітні відтінки зеленого («пляшкового») кольору. При підвищенні температури варіння збільшується відносний вміст оксиду заліза FeO і скло виявляється синювато-зеленим або навіть блакитним. В окисних умовах варіння скло містить 80. 90% заліза у вигляді Fe₂Ch від кількості барвника, тобто. колір виходить жовтішим.

У відновлювальних умовах залізо перетворюється на FeO. При сильному відновленні та наявності сірки у склі може утворитися сульфід заліза FeS, що надає склу інтенсивного янтарнокоричневого забарвлення. Колір стекол, пофарбованих оксидом заліза FeO, до певної міри нагадує блакитно-зелене забарвлення, зумовлене оксидом міді. За наявності Fe₂O₃ скла стають жовто-зеленими.

Застосування оксидів заліза як барвників художнього скла обмежено через те, що вони є звичайними барвниками пляшкового та іншого тарного скла. Крім того, укоренилося уявлення про оксиди заліза як про шкідливу домішку у склі. Однак таке уявлення справедливе лише для кришталевих, але не для кольорового скла. Залежно від бажаного відтінку, обумовленого переважанням одного або іншого оксиду заліза в склі, останнє варять або в окислювальних або відновлювальних умовах. Кількість оксидів заліза у склі може досягати кількох відсотків.Зелене забарвлення, обумовлене присутністю у склі оксиду урану UO₃найбільш ефектна завдяки властивій такому склу флуоресценції, тобто. перетворенню на видиме (жовто-зелене) світло до 20 % невидимого ультрафіолетового випромінювання, що падає на скло денного світла. В результаті скло ніби саме світиться зсередини.

Присутність у склі іона ванадію V 3+ у вигляді V₂O₃ та іона V 5+ у вигляді V₂O₅ обумовлює фарбування такого скла у зелений колір. Але забарвлення слабше тієї, яку дає іон Сг 3+ . За наявності у склі сильних відновників ванадій присутній головним чином як V₂O₃ (зелене фарбування). В окисних умовах варіння переважає V₂O₅, І тоді колір скла стає оливково-коричневим.

Що фарбує скло у зелений колір?

Розрізняють молекулярне (іонне) та колоїдне фарбування скла. У першому випадку фарбування скла відбувається за рахунок наявності рівномірно розподілених (розчинених) молекул барвника. Тут можна провести порівняння з істинними розчинами деяких барвників у воді: окремі молекули розчиненого барвника настільки малі, що виявляються неспостережуваними, навіть якщо Р1 використовувати сучасні прилади. Як правило, молекулярними барвниками є оксиди деяких металів змінного ступеня окиснення: марганцю Мп, хрому Сг, заліза Fe, міді Сі та ін. Точніше кажучи, за фарбування відповідальні іони цих металів, що входять до складу оксидів. Наприклад, у молекулі оксиду міді (I) СіО з ​​іоном кисню пов'язаний іон міді Сі (II), який, перебуваючи у склі, поглинає кванти червоного випромінювання з довжиною хвилі 800 нм, внаслідок чого скло виглядає світло-блакитним.Атоми безбарвного скла, що оточують іон Сі (II), впливають на забарвлення: можна підібрати інший склад безбарвного скла, в якому той же барвник СіО дасть блакитно-зелений колір. При вторинному нагріванні молекулярно забарвленого скла забарвлення не змінюється.

У свою чергу, колоїдно забарвлене скло можна порівняти з колоїдними розчинами. У них сучасні прилади дозволяють виявити малі (колоїдні) частинки, які все ж таки значно більші за молекули. Колоїдне фарбування обумовлено вибірковим поглинанням світлових квантів завдяки ефекту внутрішнього розсіювання. Відомо, що при проходженні світла крізь прозоре середовище, що містить колоїдні частинки барвника відбувається розсіювання короткохвильової частини випромінювання. В результаті розсіяне короткохвильове (синє, фіолетове) випромінювання поглинається колоїдною системою, що пропускає, отже, лише довгохвильові: жовті, оранжеві, червоні промені. У прозорому склі є колоїдні частинки розмірами від 10 до 50 нм.

Частинки розмірами 100—200 їм уже дають слабкий ступінь заглушення, у склі з'являється «димка». При подальшому укрупненні частинок відбувається повне заглушення (запікання) скла і стає непрозорим. Зростання часток залежить від температури та тривалості нагрівання. Іноді після охолодження скломаси колоїдно забарвлені стекла виходять безбарвними, набуваючи кольору лише при вторинному нагріванні (наведенні) до 500. 600°С. Забарвлення цього скла визначається хімічним складом, числом і розмірами колоїдних частинок. Значною мірою на фарбування скла впливають окислювально-відновні процеси.

Окисленням називають хімічний процес з'єднання з киснем (або додаткового приєднання кисню речовиною, яка раніше вже містила кисень) , а більш загальному випадку — хімічний процес підвищення позитивної валентності (чи зниження негативної). Процес, протилежний до окислення, називають відновленням. Вище було зазначено на бажаність окислення оксиду заліза (II) FeO за реакцією: 2FeO + l/2 02-ІРе203. Однак при порушенні режиму варіння кришталевого скла може мати місце небажаний процес відновлення оксиду свинцю РЬО, що міститься в склі, чадним газом: РЬО + СО—*РЬ + +СОг, в результаті чого кришталь може почорніти від виділення на його поверхні металевого свинцю РЬ.

Про важливість окислювально-відновних процесів свідчить той факт, що при відновленні оксиду міді СіО, що забарвлює скло у блакитний колір, до металевої міді Сі скло забарвлюється у темно-червоний колір.

Синє та блакитне скло.

У синій колір скло, що містить оксид натрію NasO, фарбує оксид кобальту (II) СоОг взятий у кількості 0,5 кг на 1 т скломаси. Для отримання блідо-синього відтінку (сапфіровий напівтон) достатньо 20 г/т. Якщо в склі лужним склоутворюючим оксидом є не Na20, а оксид калію КГО, то виходить темно-синє скло з фіолетовим відтінком (ультрамарин). Таке скло, часто зване кобальтовим, є традиційним для художнього склоробства. Практично будь-яке з'єднання кобальту, введене в силікатне скло, перетворюється на ССО. ! Принцип фарбування – молекулярний.

Скло, що містить Na20, у блакитний колір забарвлює оксид міді СіО в кількості 10. 20 кг/т (порівняно з СоО оксид міді - значно слабший барвник і його слід вводити в набагато більшій кількості).Доводиться враховувати також, що у питних судинах яскравий блакитний колір може викликати негативні асоціації із розчином мідного купоросу. Барвник вводять у шихту у вигляді чистої СіО АБО у вигляді порошку мідного купоросу СиЭО^бЩО, що розкладається з виділенням SO4 і II2O в процесі варіння скла. Принцип фарбування також молекулярний.

Фіолетове та бузкове скло

Оксид нікелю (III) №гОз (молекулярний барвник) у кількості до 30 кг/т забарвлює скло, що містить КгО, у червонувато-фіолетовий колір, а скло, що містить Na?0 — у коричнево-фіолетовий колір. Можна вводити в шихту чистий NiO або гідроксид нікелю (II) Ni(OH)2.

У пурпурово-фіолетовий колір забарвлює скло молекулярний барвник - діоксид марганцю МпОг (від 30 * до 50 кг/т). У шихту як барвник вводять природний мінерал і ірюлюзит, що містить в основному діоксид марганцю МпОг, який в ході варіння відновлюється до МпО. Діоксид марганцю МпОг при нестачі кисню також може відновитися до оксиду МнО, але в цьому випадку забарвлення зникає, тому таке відновлення неприпустимо, навпаки, варіння слід проводити в окисному середовищі. Можна також використовувати манганат калію КМп04: (2КМп04-К20 + Мп02 + 02). Гарне бузкове або червоно-пурпурне забарвлення надає склу оксид неодиму (III (Іс^Оз, для якого, як і для природного каменю олександрита, характерна стрибкоподібна зміна зорового відчуття (при сприйнятті цього забарвлення людиною) залежно від освітлення і товщини скла).Це пояснюється тим, що спектр пропускання скла, що містить Ш20з, глибоко розсікається на дві частини: сині- лілову і червоно-пурпурову — спектральною смугою інтенсивного поглинання світла з довжинами хвиль від 570 до 590 нм. Тому, наприклад, у тонких стінках виробу спостерігається бузкове забарвлення (аметистовий напівтоп), а в потовщеному дні (затоці) — червоно-пурпурове. Відіграє роль і кількість барвника: для отримання бузкового фарбування достатньо 15 кг/т, а для досягнення ефекту олександриту - 40 кг/т. У першому випадку одночасно з Nd2C>3 можна вводити до 0,5 кг/т селену Se, отримуючи цікаві різновиди пурпурового забарвлення. Принцип фарбування скла оксидом неодиму (III) -молекулярний. Зелене скло. У зелений колір забарвлюються скла, що містять К20 і РЬО, оксид міді СіО, взятий у кількості до 30 кг/т.

Вище у розділі «хімічне знебарвлення» вже говорилося про те, що оксид заліза (11) FeO та оксид заліза (III) Ге20з залежно від співвідношення між ними забарвлюють скло в різні відтінки зеленого кольору: від блакитно-зеленого до жовто-зеленого. Інтенсивні пляшкові кольори характерні для старовинного народного скла, яке вироблялося з незабезпеченої скломаси та містило 30 кг/т оксидів заліза та більше. Нині відроджується інтерес до колориту цього скла.

Оксид урану (VI) 1ГОз (молекулярний барвник) у кількості до 20 кг/т забарвлює скло у яскравий жовто-зелений колір. Цьому склу властивий ефект флюоресценції (самосвічення), так як жовто-зелене світіння є продуктом перетворення невидимих ​​ультрафіолетових променів, що містяться в потоці денного світла, що падає на це скло.

Основним зеленим барвником, як і слід очікувати, є оксид хрому (III) Сг20з. В окисних умовах, наприклад коли застосовується калієвий хромпік К2Сг207, що розкладається з виділенням КгО, СггОз і кисню, частина СггОз може окислитися до оксиду хрому (VI) СгОз, і зелене забарвлення скла стає жовтішим, тобто. трав'яно-зеленої. У шихту вводять до 15 кг/т Сг20з. Значний надлишок Сг20з - 30 кг/т і більше розчиняється в скломасі, але при її охолодженні виділяється у вигляді великих кристалів: виходить дуже гарне авантюринове скло темно-зеленого кольору, майже непрозоре, що містить яскраві золотисті блискітки. Навпаки, при додаванні СгаОз менше 1 кг/т виходить блідо-зелене скло (смарагдовий півтон). Принцип фарбування – молекулярний. У світло-зелений колір можна також пофарбувати скло введенням оксиду празеодиму (III) Рг20з у кількості до 30 кг/т, цей барвник застосовується рідко. Рожеве скло. Рожеве скло, що містить молекулярний барвник селен Se у кількості 0,5 кг/т, називається розаліном. У шихту вводять селеніт натрію Na2SeC>3, 1 кг якого містить 0,46 кг селену. Іншим молекулярним рожевим барвником є ​​оксид ербію (III) ЕггОз (0,3 кг/т). Рожеве фарбування досягається також малою кількістю колоїдного барвника, а саме золотом Аі (0,1 г/кг). Жовте скло. У яскравий жовтий колір скло можна пофарбувати колоїдними барвниками. Одним з них є сульфід кадмію CdS (15. 20 кг/т), що вимагає відновлювальних умов варіння, так як в окисних умовах він перетворюється на оксид кадмію CdO, що не фарбує скло.Іншим колоїдним барвником є ​​металеве срібло Ag, яке можна ввести в шихту у вигляді нітрату срібла AgNOe. Вміст срібла у склі яскраво-жовтого кольору 1 г/кг. У жовтий колір забарвлює скло елементарна сірка S (10 кг/т), яку вводять у шихту у вигляді порошкової сірки, а також у вигляді кам'яного вугілля, тирси, борошна, крохмалю: після згоряння цих речовин залишається зола, що містить якраз потрібну кількість сірки. Строго кажучи, забарвлення від золотистого до янтарного зумовлене утворенням сульфіду заліза FeS : FeO + -t-S + CO—>-FeS + C02, так як сірку або зазначені органічні матеріали вводять у необесцвеченное скло, що містить оксиди я?елеза в кількості не менше від 2 до 10 кг/т. Бурштинове скло, що містить FeS, не тільки красиво за кольором, але і добре захищає харчові продукти, що зберігаються в пляшках і банках з такого скла, від псування під впливом ультрафіолетових променів. Однак найефектнішим яскраво-золотистим барвником скла є оксид Церію (IV) СеОг у кількості 15 кг/т. При цьому обов'язкова присутність оксиду титану (IV) ТЮг, що не забарвлює, кількість якого має бути втричі більша — 45 кг/т. Принцип фарбування – молекулярний.

Оранжеве та червоне скло

Є ціла палітра скла від помаранчевого до темно-червоного, пофарбованого колоїдним барвником, що є поєднанням сульфіду кадмію і селеніду кадмію aCdS • pCdSe, де аїр — відносні коефіцієнти (а + р = 1). При а=1, (3 = 0, тобто у разі чистого CdS, виходить ?келте скло, а при а = 0, Р = 1 (чистий селенід кадмію CdSe) — коричневе, близьке за кольором до акварельного пігменту «тіоіндиго» коричневий».

При a = 0,1, (3 = 0,9 виходить яскраво-червоне скло - кадмієвий рубін, таке скло часто не зовсім точно називають селеновим рубіном. Це пояснюється тим, що на практиці нерідко вводять у шихту барвник у вигляді суміші сульфіду кадмію CdS з селеном Se. Однак при варінні селен реагує з частиною CdS, перетворюючись BCdSe : CdS + Se—>-CdSe + + S. Послідовно збільшуючи відносну кількість селену, тобто збільшуючи коефіцієнт р і зменшуючи тим самим коефіцієнт а, отримують ряд стекол, аналогічних за кольором та складом кадмієвим пігментам художніх фарб: від кадмію жовтого темного (0,5 кг/т Se) через кадмій помаранчевий і кадмій оранжево-червоний (CdS : Se від 10:1 до 10: 2)' до : світлому (CdS: Se = 10 : 4). у густий пурпуровий (вишневий, малиновий) колір колоїдними частинками металевого золота Аі (від 0,2 до 0,3 г/кг). Це скло називають золотим рубіном.

Не менш відоме темно-червоне скло - мідний рубін, що містить близько 1 г/кг металевої міді Сі у вигляді колоїдних частинок.

Нарешті, при вмісті у склі колоїдних частинок сульфіду сурми (III) БЬгЕз у кількості до 40 г/кг також досягається інтенсивне забарвлення - сурм'яний рубін.

Напівпрозоре скло, яке у світлі виглядає помаранчевим, а у відбитому — блакитним, називають опаловим. Скло білого кольору (при розгляді у відбитому світлі) частково або непрозоре називають молочним склом. Речовини, що додаються в шихту прозорого безбарвного скла і перетворюють його на опалову або молочну, називають глушниками, а процес цього перетворення - глушенням (інакше - заглушенням). Так опалове і молочне скло утворюють групу 1лушеного скла.

Ефект глушення пояснюється наявністю в склі множини (100 тис. в 1 мм3) колоїдних частинок, що не фарбують, причому частинки розмірами від 1 до 5 мкм дають ефект опалового скла, а від 5 до 100 мкм - ефект молочного скла. Дані частинки кристалізуються безпосередньо з розплаву скломаси або (і це найчастіше) наявність глушника призводить до виділення всередині розплаву основної скломаси крапель скломаси іншого складу з подальшою кристалізацією або без неї.

Як глушники вводять природний мінерал кріоліт 3NaF-AlF3 (150 кг./т), подвійний суперфосфат Са(Н2Р04)г, кістяне борошно, кристалогідрат двозаміщеного фосфату натрію NaHPC>4-12НгО, однозаміщений фосфа розрахунку 50 кг/т оксиду фосфору (V) Р2О5 у склі. Крім того, застосовують гіпс-CaS04-2II20 (30 кг/т), кухонну сіль NaCl (50 кг/т) тощо. особливими декоративними властивостями. У скло, що містить близько 0,1 кг/т оксиду заліза (IT) FeO і близько 100 кг/т оксиду цинку ZnO, вводять сірку в кількості близько 50 кг/т. У склі протікають реакції: FeO + S + CO -> - - FeS + C02 і FeS + ZnO -> ZnS + + FeO.

Залежно від складу сульфідно-цинкового скла, а головним чином від режиму його термообробки, що виділяються пластів'єподібні кристали сульфіду цинку ZnS надають різним ділянкам скла ефекти опалового і молочного скла, причому швидко охолоджувані ділянки залишаються прозорими, забарвленими в різні коричневі. Введення додаткових барвників дозволяє отримувати різні кольори і відтінки заглушеного скла: оранжеві, червоні, чорні, бірюзові, блакитні та ін.

Завдяки властивості термочутливості на сульфідно-цинковому склі легко досягаються різноманітні декоративні ефекти: скла отримують мармуроподібні, смугасті, візерункові тощо.

Гарні декоративні ефекти можна отримати з використанням скла, забарвлених у чорний колір сульфідами свинцю та міді (PbS, CuS), значними кількостями (до 100 кг/т) піролюзиту, що містить МпОг, нарешті барвниками оксидами великої фарбуючої сили (СоО, Сгг п.), введеними у великих кількостях: понад 50 кг/т, іноді у поєднанні один з одним. На закінчення розділу про отримання кольорового скла необхідно відзначити, що, хоча кількість основних барвників скла обмежена, на практиці шляхом їх змішування, підбором складів-барвних стекол і т. д. вдається отримати багате розмаїття кольорів і відтінків.

Кольорове листове декоративне скло застосовується у будівництві для виготовлення вітражів, декоративного скління
Для отримання червоного скла чистого тону скла використовують склади.

• пайкові вітражі з листового скла на гнучкій металевій основі; • вітражі з об'ємних багатошарових стекол на бетонній основі
Застосовуючи срібні та мідні пасти, перетворюють безбарвне листове. скло в кольоровий вітраж.

Як правило, з кольорових стекол складають орнамент чи справжні сюжетні картини.
Для отримання будь-якого суцільного кольорового фону, при виготовленні вітража
Фарбування стін, оброблених спеціальними шпалерами під забарвлення.

Прикрашати кольоровими склом можна не тільки плитки, а й будь-який інший керамічний виріб.
Особливо це важливо для вітражів, розташованих на свіжому повітрі або в приміщеннях з підвищеною вологістю.

Кольорове листове скло отримують шляхом введення барвників у скломасу або нанесення в процесі виготовлення на безбарвну скломасу кольорового шару. Їх застосовують для виготовлення сигнальних стекол і вітражів.

Розкрий великогабаритних стекол виробляють, як правило, поблизу місця скління вітрин і вітражів, виконуючи цю операцію найчастіше безпосередньо в ящику з
СКЕЛЬНІ РОБОТИ скло віконне, вітринне, кольорове листове.

До кольоровим склом відносяться скла, які, незважаючи на забарвлення, все ще більш-менш прозорі. Найбільш ефектне застосування кольорове скло знаходить у склінні вітражів.

Кольорове скло випускається завтовшки 3 мм.
Класифікація стекол, їх склади. Властивості стекол у твердому стані.
Вітражі. Мозаїчний живопис із смальти у декоруванні парадних споруд.

Використовують кольорове скло при будівництві громадських будівель у декоративних цілях (у світлових отворах, перегородках, вітражах). За призначенням виробу з скла поділяються на оздоблювальні (облицювальне) скло): кольорові плити.

Мальовничі вітражі збираються з кольорових стекол з розписом кераміч. фарбами та з подальшим випалом деталей.
Існує багато нових способів декоративної обробки скла для вітражів (У т.ч.год. піскоструминний, виливкою та пресуванням.

Художнє скло

Прозоре скло можна легко пофарбувати в різні кольори. Для цього в шихту або безпосередньо в скломасу вводять невелику кількість барвників.

Розрізняють іонне та колоїдне фарбування скла. Іонне фарбування обумовлено наявністю у склі позитивно заряджених іонів деяких перехідних чи рідкісноземельних металів.

Різні іони того самого металу характеризуються різним ставленням до фарбування скла. Так, іон Сг 3 забарвлює скло у зелений колір, а іон Сг 6+ – у жовтий. Іон Сі + не повідомляє скло забарвлення, у той час як колір скла з іоном Cu 2t - зелений або блакитний. За наявності іона Мп 2+ забарвлення скла або не спостерігається взагалі, або виявляється блідо-рожевим, тоді як іон Мп 3+ -досить інтенсивний фіолетово-коричневий барвник скла. Якщо іон Fe 2+ – світло-блакитний барвник, то іон Fe 3+ – жовтий, а іноді навіть коричневий барвник скла.

За наявності в склі іона V jl воно виходить зеленим, за наявності іона V 4 " - синім, а за наявності іона V vt - безбарвним. Іон Це 3+ залишає скло безбарвним, тоді як іон Се 4" робить його яскраво-жовтим.

Змінюючи склад скла-розчинника, можна змінювати число атомів або молекул, здатних перебувати в безпосередній близькості від іона, що фарбує, - його координаційне число (КЧ). Наприклад, при КЧ = 4 іон Сі 2 ' забарвлює скло в зелений колір, а при КЧ = 6 той самий іон повідомляє скло блакитне забарвлення. У синіх силікатних стеклах іон З 2+ має КЧ = 4, але в інших склоподібних системах у нього можливо КЧ = 6, і вони виявляються рожевими.У разі іона Ni 2+ при КЧ = 4 виходить фіолетовий колір скла, а при КЧ = 6 – жовтий. Якщо іон Fe 34 забарвлює скло в коричневий колір, його КЧ = 4, і якщо в жовтий, його КЧ = 6.

У разі іонного фарбування ступінь вибіркового поглинання, а отже, і пропускання світлових променів залежить від концентрації барвника в склі.

При вторинному нагріванні стекол, що затверділи, з іонними барвниками їх забарвлення майже не змінюється. Ці барвники фарбують скло будь-яких складів.

Скло, пофарбовані колоїдними барвниками, мають інші властивості. Забарвлення цього скла зумовлене вибірковим розсіюванням світлових променів: такі скла розсіюють фіолетові, сині та блакитні промені, пропускаючи лише жовті, помаранчеві та червоні.

У колоїдно-забарвлених стеклах, як правило, присутні дрібні (так звані колоїдні) частинки таких металів, як золото, срібло, мідь або деяких сульфідів і селенідів.

Забарвлення такого скла проявляється, коли розміри колоїдних частинок барвника становлять 10-50 нм. Однак надмірне укрупнення частинок небажане, оскільки досягнувши розмірів 100-200 нм, вони дають слабкий ступінь заглушення, а при подальшому укрупненні частинок може мати місце повне заглушення скла.

При різкому охолодженні колоїдно-забарвлені стекла виходять безбарвними; забарвлення виникає лише при вторинному підігріві затверділого скла (наведення). Його обробка здійснюється шляхом нагрівання скла до 500-600 ° С у спеціальній печі протягом заданого часу. Внаслідок наведення у склі протікають процеси виділення частинок барвника. Інтенсивність забарвлення залежить від кількості колоїдних частинок, що виділилися, і від їх розмірів.

Для колоїдно-забарвленого скла не застосовується правило прямої пропорційної залежності між кількістю барвника та інтенсивністю забарвлення.

Серед колоїдних барвників особливе місце займають так звані молекулярно-колоїдні, що являють собою кристалічні мікрочастинки сполук металів із сіркою та селеном: FeS, CuS, CdS, CdSe, Sb2S3. На відміну від згаданих вище атомарно-колоїдних барвників (Au, Ag, Сі) в даному випадку фарбування залежить не стільки від розмірів кристаликів, що утворилися, скільки від природи хімічного зв'язку в молекулах сульфідів і селенідів металів.

Синє та блакитне скло. Двохвалентний іон кобальту З 21 забарвлює скло в яскравий синій колір.

Колір, близький до спектрального блакитного, має скло, що містить іон Сі 2 "(у вигляді оксиду міді СіО) за умови, що безбарвне скло-основа містить Na₂0. Якщо координаційне число іона Сі 2+ не 6, а 4, то виходить зелене забарвлення скла.

Фіолетові, бузкові та рожеві скла. У присутності До₂0 (компонент безбарвного скла) іон Ni 2 ^ у вигляді оксиду нікелю NiO, що вводиться в кількості до 3%, забарвлює скло в червонувато-фіолетовий колір.

Іон Мп 3 'у вигляді оксиду марганцю Мп₂0₃ надає склу пурпурно-фіолетового забарвлення.

Красивий бузковий або пурпурно-фіолетовий відтінок повідомляє скло іон Nd 3 у вигляді Nd₂0₃.

Типовим рожевим барвником скла є елементарний селен; таке скло має особливу назву – «розалії».

Нарешті, дрібні кристали металевого золота, що містяться в склі в кількості 0,001-0,005%, також фарбують скло в рожевий колір.

Зелене скло. Вище зазначалося, що невеликі концентрації іона Сі 2 ^ забарвлюють скло в блакитний колір.Однак якщо ввести іон Сі 2+ у вигляді СіО в кількості 2-4,5%, то колір мідного скла виявляється смарагдово-зеленим. Більш теплі відтінки зеленого кольору обумовлені іоном Сг 3, що міститься в склі, у вигляді оксиду хрому Сг₂0₃.

Зазвичай у склі одночасно присутні іони заліза Fe 2+ та Fe 3+ у вигляді оксидів FeO та Fe₂0₃ відповідно. При цьому FeO забарвлює скло в блакитний колір, а Fe₂0₃ - у жовтий. При додаванні цих кольорів виходять різноманітні відтінки зеленого (пляшкового) кольору.

Присутність іонів V3 у вигляді V₂0₃ та іонів V 31 у вигляді V₂0₅ обумовлює фарбування скла в зелений колір, але забарвлення слабше за ту, яку дає іон Сг 3+ .

Жовті, оранжеві та коричневі скла. Для фарбування скла яскравий золотисто-жовтий колір широко застосовують іон Се 4+ у вигляді оксиду Се0₂, але обов'язково разом із іоном Ti 4t як оксиду ТЮ₂.

У яскравий жовтий колір забарвлює скло сульфід кадмію CdS, взятий у кількості трохи більше 1%. Якщо одночасно ввести в скло селен, то частина сульфіду кадмію перетворюється на селенід кадмію CdSe; при співвідношенні CdS:CdSe = 3:1 виходить скло оранжевого кольору.

У жовтий колір забарвлюють скло також колоїдні частинки металевого срібла. Концентрація срібла у жовтому склі коливається від 0,04 до 0,25 %. При додаванні селену до срібного скла виходить приємний коричневий відтінок.

Червоне скло (Рубини). Червоне скло різних відтінків (від червоного до пурпурового) називаються рубіновими, або просто рубінами. Скло, що містить найдрібніші частинки таких металів, як золото і мідь, є прикладами атомарно-колоїдного фарбування, а скла, в яких є частинки сульфідів, - молекулярно-колоїдного.

Золотий рубін - це скло пурпурно-червоного кольору, що містить найдрібніші частинки металевого золота. Залежно від теплового режиму та тривалості наведення скла можуть набути рожевого, пурпурового, а іноді навіть синюватого відтінку.

Якщо хочуть отримати не пурпуровий, а чисто червоний колір золотого рубіна, то в шихту додають солі срібла або 0,2% оксиду сурми.

Якщо потрібно посилити ліловий тон пурпуру, то додають 0,4-0,5 % оксиду Мп₂Оз.

При відновлювальних умовах варіння, коли у склі, що містить сполуки міді, відбувається відновлення та виділення частинок металевої міді, це скло забарвлюється в червоний колір і називається мідним рубіном. Колір мідного рубіна дуже темний, і в товстому шарі забарвлене скло здається майже чорним.

На початку XX ст. у США було отримано яскраве світло-червоне скло – кадмієвий рубін; принцип фарбування такого скла – молекулярноколоїдний. Забарвлення обумовлена ​​наявністю в склі суміші кристалів сульфіду і селеніду кадмію: aCdS-pCdSe, де а і (3 - відносні коефіцієнти, a + Р = 1. При a = 1, Р = 0, тобто у разі чистого CdS, як було зазначено вище, виходить жовте скло, а при a = 0, р = 1 (чистий селенід кадмію) – коричневе.

Кадмієвий рубін виходить при a = 0,1 р = 0,9. Кадмієвий рубін є цінним матеріалом для художнього склоробства завдяки особливій чистоті одержуваних червоного та пурпурового тонів.

В інтенсивний червоний колір забарвлюють скло та колоїдні частинки кристалів сульфіду сурми Sb₂S₃. Колір різко охолодженого скла коричневий або жовтуватий; червоний колір з'являється лише внаслідок наведення.

Димчасте та чорне скло. Димчасте скло - це скло, що зазвичай має нейтральний сірий колір і рівномірно пропускає всі промені спектра денного світла. Їх одержують змішуванням трьох барвників, наприклад NiO, Сг₂0₃ та СОО.

Якщо в склі є 6%₂0, то нейтральний сірий колір виходить при співвідношенні NiO:Cr₂0₃: CoO = 1: 0,75: 0,1.

Димчасте скло можна також отримувати, змішуючи NiO, Fe₂0₃ і СОО у пропорції 1:15:1, якщо скло містить 6 % К₂0.

Для отримання димчастого скла можна використовувати поєднання чотирьох барвників, наприклад NiO + Сг₂0₃ + Fe₂0₃ + СоО, тому що в цьому випадку колір скла менше залежить від освітлення.

Суцільно пофарбовані чорне скло зазвичай містять як барвники Мп₂0₃ та Сг₂0₃ у кількості 2-3% та 1,5-2 % відповідно.

Іноді чорне скло варять не з шихти, а тільки з бою різних за фарбуванням скла, вводячи додатковий барвник для посилення чорного забарвлення.