玻璃的脫色原理

新聞發布時間：2015-8-18新聞瀏覽次數：6491新聞作者：錦泰特種玻璃

在玻璃生產中，由于種種原因總是有少量的鐵進入玻璃熔體中，使玻璃產生不良的黃綠色，降低玻璃的透明的和“白度”，影響到玻璃制品的質量，因此必須對玻璃進行脫色。
玻璃的脫色分為化學脫色和物理脫色兩類。
化學脫色一般是在配合料中加入氧化劑，使著色較強的Fe2+轉變為著色弱的Fe3+。另外氟化物能與鐵形成無色的(FeF6)3-，也屬于化學脫色的范疇。常用的化學脫色劑有白砒（與硝酸鹽共用）、二氧化鈰和氟化物等。
化學脫色只是在一定程度減弱鐵的著色，不能完全消除玻璃的顏色，因此在化學脫色的同時還需要進行物理脫色。
物理脫色是通過顏色互補來消除玻璃的顏色。三原色（紅、綠、藍）中任一中顏色與其余兩種混合色光都互為補色。鉻、錳混合著色就是顏色互補的實例之一。說明兩種顏色的綜合，幾乎把整個可見光的各波段全面地按比例地均勻吸收，因而所得的顏色為灰色。在理想的情況下，兩種顏色互補可以成為白色。一般來說符合式下式關系即為互補色。
（λk-565.52）(497.78-λe)=223.02
式中：λk——位于光譜紅色一端顏色的波長，nm；
λe——位于光譜藍色一端顏色的波長，nm。
根據上式對單色光的平均波長進行計算，得出互補關系圖，見圖5-43.

根據上述互補關系，即可選擇脫色劑。鐵主要生產黃和黃綠色，與此互補的顏色為藍和紫色。因此產生紫、藍色的著色物質，如硒、鈷、鎳、錳、釹等都是物理脫色劑。氧化錳還有化學脫色作用。最常用的是硒鈷脫色，在硒鈷脫色中鈷著色穩定，便于掌握，關鍵是如何控制硒的著色。
前已指出，硒在玻璃中一般存在單質硒（紫色）、多硒化物（棕色）、硒化物（無色）和亞硒酸鹽（無色）、硒酸鹽四種狀態。它們在玻璃中存在著復雜的平衡關系。它隨熔制中的氧化還原條件而改變，這是造成硒鈷脫色不穩定的原因。在硒鈷脫色中，實際上只有一小部分單質硒使玻璃產生紫色，而大部分的硒是以各種無色硒的狀態存在。
在強氧化熔制條件下，有利于形成無色的亞硒酸鹽和硒酸鹽（如Na2SeO3和Na2SeO4），在強還原條件下（必須保證玻璃中不存在重金屬，否則易還原出金屬），則有利于形成無色的硒化物（如Na2Se）。介于上述兩種條件之間，則為游離的原子狀態硒，它使玻璃產生紫色。在單質硒和堿金屬西化物之間的物為棕色的多硒化物（如Na2Sex）。由于玻璃中總是含有少量的鐵，因此在硒鈷脫色玻璃中也可能形成一部分棕紅色的硒化鐵，它往往對硒鈷脫色產生干擾作用。
由上可知，氧化還原條件對硒鈷脫色有重要的作用，它直接影響到硒鈷脫色的穩定性。因此在產生實踐中，應當根據生產的具體情況（例如玻璃中鐵的含量和熔制條件等），確定硒鈷用量和熔制的氧化還原條件，相應制定合理的工藝制度，以保障脫色的穩定性。在生產中如脫色發生問題（例如顏色偏紫、偏藍、棕紅或偏黃綠等），可根據不同情況，通過改變硒鈷用量調整氧化還原條件和熔制制度等途徑加以解決。當玻璃中的鐵含量超過通0.05%（質量分數）時，物理脫色將失去效果。

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