La coloración del vidrio y el marcado de color se pueden obtener de varias maneras.
por la adición de iones colorantes , [1] [2]
por precipitación de coloides de tamaño nanométrico (los llamados vidrios llamativos [1] , como el "rubí dorado" [3] o el "rubí selenio" rojo), [2]Vidrio esmaltado de la antigua Roma , siglo I, Begram Hoard
El azufre , junto con sales de carbono y hierro, se utiliza para formar polisulfuros de hierro y producir vidrio de color ámbar que va del amarillento al casi negro. En los vidrios de borosilicato ricos en boro, el azufre imparte un color azul. Con calcio produce un color amarillo intenso. [4]
Se puede agregar manganeso en pequeñas cantidades para eliminar el tinte verde que da el hierro, o en concentraciones más altas para darle al vidrio un color amatista . El manganeso es uno de los aditivos de vidrio más antiguos y el vidrio de manganeso púrpura se utilizó desde principios de la historia egipcia.
El dióxido de manganeso , que es negro , se utiliza para quitar el color verde del vidrio; en un proceso muy lento se convierte en permanganato de sodio , un compuesto de color púrpura oscuro . En Nueva Inglaterra, algunas casas construidas hace más de 300 años tienen ventanas con cristales ligeramente teñidos de violeta debido a este cambio químico; y estos paneles de vidrio se consideran antigüedades. Este proceso se confunde ampliamente con la formación del "vidrio de amatista del desierto", en el que el vidrio expuesto a la luz del sol del desierto con un alto componente ultravioleta desarrolla un delicado tinte violeta. Los detalles del proceso y la composición del vidrio varían y también los resultados, porque no es una cuestión sencilla obtener o producir muestras debidamente controladas. [5]
Pequeñas concentraciones de cobalto (0,025 a 0,1%) producen vidrio azul . Los mejores resultados se obtienen cuando se utiliza vidrio que contiene potasa . Se pueden utilizar cantidades muy pequeñas para decolorar.
El cromo es un agente colorante muy potente que produce un color verde oscuro [6] o, en concentraciones más altas, incluso un color negro. Junto con el óxido de estaño y el arsénico se obtiene el vidrio de color verde esmeralda . La aventurina de cromo , en la que la aventurescencia se logra mediante el crecimiento de grandes placas paralelas de óxido de cromo (III) durante el enfriamiento, está hecha de vidrio al que se le agrega óxido de cromo en una cantidad superior a su límite de solubilidad en vidrio.
El cadmio junto con el azufre forma sulfuro de cadmio y da como resultado un color amarillo intenso, que se utiliza a menudo en esmaltes. Sin embargo, el cadmio es tóxico. Junto con el selenio y el azufre produce tonos de rojo y naranja brillantes. [7]
La adición de titanio produce un vidrio de color marrón amarillento . El titanio, que rara vez se utiliza solo, se emplea más a menudo para intensificar y dar brillo a otros aditivos colorantes.
Se puede agregar uranio (0,1 a 2%) para darle al vidrio un color amarillo o verde fluorescente . [8] El vidrio de uranio generalmente no es lo suficientemente radiactivo como para ser peligroso, pero si se muele hasta convertirlo en polvo, por ejemplo puliéndolo con papel de lija, y se inhala, puede ser cancerígeno . Cuando se utiliza con vidrio al plomo con una proporción muy alta de plomo, produce un color rojo intenso.
El didimio da color verde (utilizado en filtros UV) o rojo lila. [7]
El selenio , al igual que el manganeso, se puede utilizar en pequeñas concentraciones para decolorar el vidrio, o en concentraciones más altas para impartir un color rojizo , causado por las nanopartículas de selenio dispersas en el vidrio. Es un agente muy importante para fabricar vidrio rosa y rojo. Cuando se usa junto con sulfuro de cadmio , [9] produce un color rojo brillante conocido como "Selenio Rubí".
El cobre metálico puro produce un vidrio opaco de color rojo muy oscuro, que a veces se utiliza como sustituto del oro en la producción de vidrio de color rubí .
El oro metálico , en concentraciones muy pequeñas (alrededor del 0,001 %, o 10 ppm), produce un rico cristal de color rubí ("Ruby Gold" o "Rubino Oro"), mientras que concentraciones más bajas producen un rojo menos intenso, a menudo comercializado como " arándano" . ". El color es causado por el tamaño y la dispersión de las partículas de oro. El vidrio de oro rubí suele estar hecho de vidrio de plomo al que se le añade estaño .
La púrpura de Casio es un pigmento púrpura formado por la reacción de sales de oro con cloruro de estaño (II).
Colorante añadido al vidrio.
Los principales métodos para esto son el vidrio esmaltado , esencialmente una técnica para pintar patrones o imágenes, que se utiliza tanto para vasijas de vidrio como para vidrieras, y pintura para vidrio, generalmente en negro y tinte plateado , que da amarillos a naranjas en vidrieras. Todos estos se cuecen en un horno para repararlos y pueden ser extremadamente duraderos si se aplican correctamente. Esto no se aplica al vidrio "pintado en frío", utilizando pintura al óleo u otras mezclas, que rara vez duran más de unos pocos siglos.
El vidrio que contiene dos o más fases con diferentes índices de refracción muestra una coloración basada en el efecto Tyndall y explicada por la teoría de Mie , si las dimensiones de las fases son similares o mayores que la longitud de onda de la luz visible . La luz dispersada es azul y violeta como se ve en la imagen, mientras que la luz transmitida es amarilla y roja.
El vidrio dicroico tiene uno o varios recubrimientos en el rango nanométrico (por ejemplo, metales, óxidos metálicos o nitruros) que confieren al vidrio propiedades ópticas dicroicas . Además, la apariencia azul de algunos parabrisas de automóviles se debe al dicroísmo.
^ ab Bernard HWS De Jong, Ruud GC Beerkens, Peter A. van Nijnatten: "Glass", en: "Enciclopedia de química industrial de Ullmann"; Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, 2002, doi :10.1002/14356007.a12_365
^ abc Werner Vogel: "Química del vidrio"; Springer-Verlag Berlin y Heidelberg GmbH & Co. K; Segunda edición revisada (noviembre de 1994), ISBN 3-540-57572-3
^ Formación de nanopartículas de oro en vidrio de rubí dorado: la influencia del estaño
^ Sustancias utilizadas en la fabricación de vidrio coloreado Archivado el 2 de abril de 2010 en Wayback Machine 1st-glass.1st-things.com (David M Issitt). Consultado el 9 de abril de 2014.
^ Nasáu, Kurt (2001). La física y la química del color: las quince causas del color. Wiley. ISBN978-0-471-39106-7. Consultado el 4 de abril de 2013 .
^ Hoja de datos químicos: cromo Archivado el 15 de agosto de 2017 en Wayback Machine www.speclab.com. Consultado el 3 de agosto de 2006.
^ ab R. Barbour. «Soplado de vidrio para Técnicos de Laboratorio» (PDF) . wiredfreak.com. Archivado desde el original (PDF) el 26 de marzo de 2012 . Consultado el 9 de abril de 2014 .
^ Vidrio de uranio www.glassassociation.org.uk (Barrie Skelcher). Consultado el 3 de agosto de 2006.
^ "Selenio". Diccionario de vidrio ilustrado . www.glassonline.com. Archivado desde el original el 1 de octubre de 2011 . Consultado el 9 de abril de 2014 .
^ "¿Por qué el cielo es azul y los atardeceres rojos?: Azul y rojo". Causas del color . Instituto para el Avance Educativo Dinámico . Consultado el 23 de abril de 2014 .
