分子着色剂硫、硒及其化合物对玻璃着色的作用

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1、分子着色剂硫、硒及其化台物均属于这一类。玻璃中的硒除了以它的高温溶胶(原子溶液)，作为着色基础的玫瑰色素外，也作为分子形式的着色剂。有些分子着色剂在玻璃中能生成自身的相(像金属结晶一样)，而且最终的着色靠热处理，即显色来达到。例如，硒和锑宝石有许多与宝石相同的工艺特征，关于这方面的内容将在胶体着色剂的章节中叙述。着色剂分为胶体着色剂和分子着色剂，其主要区别在于粒子的大小，因为它们对玻璃的着色有影响。分子着色剂显色时会出现化学反应，由镉离子、硫化物和硒化物的离子生成硫硒化镉的有色分子。因此分子着色剂使玻璃着色的原因不在于晶体的生长，因为这会导致不良的缺陷(乳浊或变褐)。在获

2、得优质色调时，着色粒子的尺寸总是比用胶体着色剂着色时小得多。一、硫及其化合物的着色由于硫的负电性，因而这种元素在玻璃中以元素形式存在。只有在含B20。达20％以上的强酸性玻璃中，才能得到蓝色的着色，而硫分子是着色的载色体。以某些金属(Fe，Cd真Sb)硫化物形式存在的硫，对获得色调具有重要的作用，它们能引起黄、褐、红色着色．硫化物、碱性多硫化物和碱土金属实际上对玻璃不着色，硫化锌难溶于玻璃中，因而它可以用来制取用ZnS晶体乳浊的乳浊玻璃。在用硫着色的玻璃中，碳黄色(琥珀色)玻璃，镉黄色玻璃和锑红宝石很值得重视。关于用硫硒化镉着色的玻璃将在有关硒着色剂的章节中叙述．二、碳黄

3、色(玻珀色)玻璃(圈2—10)从玻璃熔炼实践中早巳了解到，由于向炉料中添加各种有机物(糖、麦粉、石墨，焦炭等)，可以得到黄色或浅红一褐色玻璃。关于这种颜色的早期见解是错误的，它认为颜色是由细微分散的碳所引起的。现巳证实，为了得到琥珀色调，必须加入硫和铁。关于玻璃着色的原因，认为是生成碱性多硫化物和亚硫铁酸盐(如NaFeSx)的蝉测，以及认为是在强碱玻璃中生成的亚硫铁酸盐，把玻璃着成浅红一褐色的看法也都是不对的，FeS才是使玻璃产生强烈的浅黄一褐色或浅灰一褐色色调的原因，FeS是在一般成分的玻璃中和提高铁含量时生成的，玻璃——曲线1(添加3．2第CdS和0．3万S熔炼的钙—

4、钠—硅酸盐玻璃)和碳黄色玻璃——曲线2(添加1易糖熔炼的钙—钠—硅酸盐玻璃，的光谱透过率。试样厚度为2mm．学测量和分析方法确定下来的铁和硫的氧化价态，证明了色心由一个中心Fe“离子所组成，它在四面体配位中被三个氧离子O。—和一个硫化物的硫离子S。—所包围。借助于电子颗磁共振(3nP)测量，也证实了在号珀色玻璃中有这样的四面体。生色团中的硫或者有与Fe”离子结合的键，或者靠桥接键与Fe“和S{“离子结合．过剩的电荷被Na+离子或Ca：+离子中和．在还原条件下熔炼时，在含铁和硫的碱性玻璃中可着成琥珀色。着色的强度随着玻璃中碱，铁和硫含量的增加而提高。在过分还原的熔炼条件下，

5、由于Fe“离子的数量不足，着色强度会降低，结果阻碍了琥珀色生色团的形成。研究基质玻璃成分对最终的琥珀色着色的影响时证明，[Fe¨)：[Fe：+)的浓度比与玻璃液中氧的活性成正比，而且该比例是这种活性质变的标志。这与基质玻璃成分对硫化物的硫和硫酸盐的硫之浓度比(亡S+．)2(S()，+))的影响不是一个含意。、；例如，用山。O对Na：O进行克分·子置换的结果，提高了氧的活性，但却降低了玻璃液中硫化物的键强。相反，用BaO对CaO进行克分子置换时，会提高这种稳定性。为了生成琥珀色色心，玻璃液中必须有Fe“离子和S卜离子共存，且要大约加入12—15％的FeB*和5—796的S：

6、-才能生成这样的色心。玻璃中有0．0006％的Fe：O。足以生成黄色这一事实就证明了琥珀色生色团的着色强度。琥珀色玻璃的透过曲线在紫外、紫光和蓝光区显示出有吸收，而黄光、红光和红外线透过琥珀色玻璃时WWW.DONGSH.NET透过曲线实际上没有变化。在制造琥珀色玻璃时要使用强碱性玻璃，因为它能避免出现不良的灰色色调。同钠玻璃比较，使用钾玻璃时会出现更强帅琥珀色着色。碱土金属氧化物实际上不影响着色，含PbO、ZnO和CdO的玻璃在这方面是不适用的。锌离子与硫以如下的方式化合，即只有在硫和铁含量较高的情况下才能生成色心。因此，仅在下列情况中才使用ZnO添加剂，即熔炼过程在还原

7、条件下进行以及玻璃出现不良的黄色时。目前，人们利用硫酸钠和焦炭或石墨的混合物庚玻璃着成琥珀色调。为了使碳黄色玻璃得到良好的颜色再现性，在熔炼这种玻璃液时要特别注意。碳黄色玻璃在技术中(信号玻璃和滤光玻璃)，以及在日用器皿制造方面具有广泛的用途。