Опаловое и непрозрачное стекло часто называются глушеным. Глушение вызвано появлением в стекле мельчайших неокрашнваюших частиц, что, в свою очередь, обусловлено процессами фазового разделения. В расплаве стекла (первая фаза жидкая) могут выделиться капли другого расплава (вторая фаза также жидкая), не смешивающегося с первым. Этот процесс называется ликвацией. В качестве аналогии можно привести молоко, в котором водная среда содержит мельчайшие капли жиров. После охлаждения стекло, подверженное ликвации, остается двухфазным, но обе фазы, разумеется, переходят в твердое состояние.
Виды стекла
Многие красители при достаточной толщине стекла дают черный цвет. Однако иногда необходимо получить тонкий накладной слой черного стекла, к тому же необходимо экономить красящие материалы, поэтому берут красители, дающие интенсивную окраску. Кроме того, это дает более приятный для глаза глубокий черный тон.
Дымчатое стекло целесообразнее получать смешением трех красителей. Цвет может быть как нейтральным серым, так и иметь какой-либо преоблалающий оттенок. Нейтральное (серое) стекло обладают равномерным пропусканием цветных излучений по всему спектру дневного света. Такие стекла называются дымчатыми. Предпочтительнее следующее сочетание трех красителей: NiO + Cr2O3 + СоО.
Такое стекло можно получить главным образом за счет смешивания тех или иных ионных красителей. Цвет, промежуточный между фиолетовым и синим, получается при одновременном добавлении оксидов СоО + NiO. Иногда, убрав немного СоО, заменяют его трехкратным количеством NiO. Больший вклад NiO нежелателен, так как возникает серый оттенок.
Красное стекло различных оттенков от алого до пурпурного называются рубиновым, или просто рубином. Стекло, содержащие мельчайшие частицы таких металлов, как золото и медь, представляет собой примеры атомарно – коллоидного окрашивания, а стекло, в которых имеются частицы сульфидов, - молекулярно – коллоидного.
Золотой рубин – это стекло пурпурно – красного цвета, содержащее мельчайшие, видимые лишь при сильном увеличении под микроскопом частицы металлического золота. Соединения золота располагаются с выделением металла уже при 200ºС. Стекла, окрашенные золотом, нужно варить в окислительной среде, потому что золото выпадает на дно горшков в виде так называемых «корольков».
Для окрашивания стекла в яркий золотисто-желтый цвет широко применяют ион редкоземельного элемента церия Се4+ в виде Се02, но непременно в сочетании с ионом титана Ti4+ в виде ТiO2. Самостоятельно ни ион церия, ни ион титана не могут окрасить стекло, так как желтое окрашивание вызвано наличием в стекле химических соединений, называемых титанатами церия: Се(ТiO3)2 и Се(ТiO5)2.
Если ввести Сu в виде СuО в количестве 2 …4,3%, то лист медного стекла оказывается изумрудно-зеленым. Такой жеэффект получается иа свинцовых (хрустальных) составах стекла. Этот же цвет наблюдася и в зеленых глазурях старинных русских изразцов, которые благодаря своей изумрудно-зеленой окраске получили па знание «муравленных» (от слова «мурава»). По-видимому, введение красителя в количестве свыше 4,3%, вплоть до полного заглушения стекла, тоже может дать интересные декоративные эффекты.
В присутствии К20 (компонент бесцветного стекла) ион Ni2+ в виде оксида никеля NiO, вводимого в количестве до 3%, окрашивает стекло в красновато-фиолетовый цвет. Ион Mn3+ в виде оксида марганца Мn203 придает стеклу пурпурно-фиолетовую окраску, хорошо известную всем по водному раствору перманганата калия. Концентрация упомянутого красителя, т. е. оксида марганца Мn2Оэ, в стекле составляет 3… 5%. В зависимости от условий варки, прежде всего при недостатке кислорода, фиолетовая окраска исчезает («выгорает»), сменяясь бледно-желтой.
Двухвалентный ион кобальта Со2+
окрашивает стекло в яркий синий цвет. Такое стекло по традиции называют просто кобальтовым. Если исходное бесцветное стекло содержит щелочной оксид в виде К20, а не Na20, то получается насыщенный синий цвет с фиолетовым оттенком (ультрамарин). Ион Со2 + присутствует в стекле в виде оксида кобальта, который обладает большой красящей силой; поэтому его часто применяют при изготовлении накладных стекол.
Стеклом называют твердый аморфный материал, получаемый при переохлаждении минеральных расплавов. В стеклообразном виде могут быть получены многие вещества. В строительстве же используют почти исключительно силикатное стекло, основным компонентом которого является диоксид кремния (кремнезем). Кремнезем сам по себе без добавления каких-либо других веществ при охлаждении расплава способен образовывать стекло, как и некоторые другие оксиды; их называют стеклообразующими оксидами.
Стекло не является химическим веществом с определенным составом, который может быть выражен химической формулой; поэтому состав стекол условно выражают суммой оксидов (например, состав обычного оконного стекла Si02 — 7I…72 %; Na2O — 14…15 %; CaO — 6,5…7 %; MgO — 4 %; Al203 — 2 %).