12.7　玻璃中的颜色

12.7　玻璃中的颜色

在1750—1850年间，对玻璃着色的化学有了很大发展。令人惊讶的是，此前人们通过经验方法已经获得了很好的效果，只是有很大幅度的偏差。而这种情况对于彩色窗玻璃的应用而言，倒也没有什么不良后果，甚至从艺术的眼光来说，还可能是一个优点。我们正在讨论的这段时期，对于彩色试剂科学原理的探索比以往任何时候都更为充分，因此也获得了可以更为精确地控制其使用的方法。

用钴将玻璃染成蓝色的起源甚早，但是这种金属直到1733年才得到鉴定。当时布兰特（Georg Brandt，1694—1768）是根据德语单词Kobold为其定名的，Kobold是传说中一种专以阻挠矿工工作为乐的坏心眼侏儒。伯格曼（T.0.Bergmann，1735—1784）于1780年检验了这种金属的特性，泰纳尔（Thénard，1777—1857）1802年开始对钴化合物的化学性质进行系统研究。

镍能够用于产生各种颜色，范围根据玻璃组成的不同而变化，从褐色、绿色和灰色到迷人的紫红色等。镍（nickel）这个名称是红砷镍矿（Kupfernickel）一词的缩写形式，镍矿石也被称为铜怪（coppergoblin），外观很像铜矿石，却无法炼出铜来，让人觉得像是有一种恶作剧的精灵在捣鬼。这种金属由克龙斯泰特（A.F.Cronstedt）在1751年发现，伯格曼于1774年对其性质进行了研究。

波科克（R.Pococke）在其《英格兰之旅》（Travels Through England）中指出，1751年他来到了斯陶尔布里奇，“该地以其玻璃制造业闻名于世，这里的玻璃是在分成几个深浅等级的基本色的溶液中染色的”。尽管有如此的赞颂之词，但似乎还是有一个重大的缺憾，那就是还无法得到优质的红宝石色玻璃。在一项1755年12月5日的有关制造透明红玻璃的专利说明书中，申请人提出了一套对燧石玻璃着色的方法，即将其与等量的褐锰矿石（Braunstein）一起熔融，再加入20粒溶解的荷兰金。褐锰矿石是一种不太纯净的二氧化锰，荷兰金是一种铜与锌的合金，最后产生的颜色是紫红色而不是宝石红色。真正的含铜宝石红色玻璃的制造方法，似乎是于1826年由邦当重新发现的。

1779年，格梅林（J.F.Gmelin）发现，含铁玻璃在强还原条件下进行熔融时会变成蓝色，但是当时无法作出解释。这种颜色后来被归因于氧化铁的变价作用，氧化铁只有当氧化亚铁存在时才是稳定的。这种显色作用与该金属在玻璃中存在两种化合价键状态有关。(https://www.daowen.com)

1789年，克拉普罗特（M.Klaproth，1743—1817）从沥青矿石中鉴定出了一种新元素铀。他获得了一种亮黄色固体铀酸钠，这种物质不久就被用作玻璃和釉料的着色剂。

人们知道，把1795年从俄罗斯的赤铅矿石——一种铬酸铅——中发现的铬加入玻璃料中，能使玻璃呈现出鲜绿色。铬元素在19世纪初就已经被用于玻璃的着色了。

1831年，布儒斯特爵士（Sir David Brewster，1781—1868）研究了颜色随温度的变化情况，随后就有几项研究探讨了这种相互关系。例如，采用硫化镉着色的玻璃，当浸入液态空气中时几乎是无色的，在室温下则呈现黄色，加热时就会先变成橙色，再变为红色。

通常用于制造黄色玻璃的碳，都是以粉末状的焦炭、石墨和无烟煤的形式使用的。后来有人发现，颜色的真正来源是在碳中作为杂质存在的含硫化合物。1839年，施普利特格贝尔（D.K.Splitgerber）在融化处理两批含碳物质时证实了这一点。一批含有1.75%的硫酸钠杂质，另一批则没有，而只有前者呈现黄色。不久，佩卢兹（T.J.Pelouze，1807—1867）通过一系列实验验证了这些结果。

在我们谈及的这一时期，通常使用的玻璃颜色可明确分为两大类。专门用作容器的各种瓶子，都是通过在玻璃原料内加入过量的铁或其他杂质而呈黑色或深绿色的。很明显，1831年进行税务调查的专员看到的情况表明，制造普通玻璃瓶所用的原料是沙子、肥皂制造厂的废料、石灰、普通陶土以及碎砖块。至于生产餐具所用的燧石玻璃，则保持了相当高的标准，据规定，用于制造无色玻璃的原料是珍珠灰、铅黄或铅丹，另配用林恩海湾或奥卢姆海湾的沙子，或“烧炙并磨成粉的约克石”。