你知道玻璃瓶的顏色是怎麼形成的嗎

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在各種玻璃瓶中，除了我們日常生活中經常看到的無色透明的玻璃瓶，還有許許多多的彩色玻璃瓶，有棕色的玻璃藥瓶，有綠色的啤酒瓶，有藍色的口服液瓶等。在化妝品行業，有藍色、綠色精油瓶，琥珀色乳膏玻璃瓶，各種顏色裝扮現代玻璃瓶包裝。

這些美麗的玻璃色是怎麼來的呢？

普通的玻璃瓶是用石英砂、純鹼和石灰石一起熔煉而成的。它是一種組成不固定的硅酸鹽的混和物。人們最先製造出來的玻璃是一些透明度差，帶有一些顏色的小玻璃片。它的顏色並不是人們有意識地加進去的，而是所用的原料不純，混進了雜質的結果。那時的顏色玻璃瓶只是用來做裝飾品，要求不高，人們只是偶然生產出了顏色玻璃。但是我們今天要求的顏色玻璃都有很高科學要求，這隻有在揭開了玻璃瓶帶色的秘密後，才能夠製造出來。

經過研究，人們發現如果在普通玻璃的配料中加入0.4～0.7％的著色劑，就能使玻璃帶上了顏色。著色劑大多是金屬的氧化物。我們前面已經知道了每種金屬元素都有它獨特的「光譜特徵」，所以不同的金屬氧化物都能呈現出不同的顏色。如果在玻璃配料中加入這些氧化物就給玻璃著上了色。例如加入氧化鉻（Cr2O3），玻璃現綠色；加入二氧化錳（MnO2），玻璃呈紫色；加人氧化鈷（Co2O3），玻璃呈藍色，鍊鋼工人和電焊工人用的保護目鏡就是用這種玻璃製成的。

其實，玻璃瓶玻璃的顏色不僅取決於加入的著色劑，人們還通過熔煉的溫度及爐焰的性質來調節元素的化合價，使玻璃呈現不同的顏色。例如玻璃中的銅，如果以高價的氧化銅存在時玻璃顯現藍綠色；以低價的氧化亞銅（Cu2O）存在時，玻璃呈紅色。有時，燒熔一次還不能使玻璃顯示出色來，再要進行第二次加熱才能使玻璃顯出顏色。名貴的金紅玻璃就是這樣，它是在普通的玻璃配料中加入微量的金子燒製成的。第一次燒熔後，金以原子形式分布在玻璃中，此時玻璃並不顯顏色；當再次加熱到接近軟化的溫度時，其中的金原子聚合成膠狀顆粒，此時玻璃就顯現出了美麗的紅色。

現在，人們又用稀土元素的氧化物為著色劑製成了各種高級的顏色玻璃。摻有稀土元素的顏色玻璃，色調明凈，有光亮的色澤，甚至還會在不同的光線下改變顏色。例如氧化釹玻璃中就有這種特性，它在日光下顯紫紅色，在熒光下顯藍紫色，十分美麗。有一種玻璃會隨著光線的強弱而改變顏色，人們用它作眼鏡的鏡片和房屋的窗戶玻璃。用這種玻璃作窗玻璃，室內可以保持一定的光亮度，再也用不著用窗帘子來遮陽，所以有人稱它為「自動窗帘」。它又能阻擋陽光中的紫外線通過，圖書館藏書室和博物館裝上這種玻璃以後，可以保護書籍和文物不受紫外線的破壞。

除稀土元素外，在玻璃中直接添加鎢和鉑，也可以做成變色玻璃。

普通的顏料因受陽光中的紫外線的照射或者空氣中的氧氣和二氧化硫的作用而退色；但顏色玻璃因為起著色作用的金屬等氧化物已與玻璃熔為一體，所以能經得起日晒雨淋而永葆其美麗的青春容顏。隨著科技的日益發展，顏色玻璃的品種將會越來越豐富多彩，我們的生活也會因為它的點綴和裝飾而變得多彩多姿。

簡單說，通過吸收、反射、透過某種特定波長的光線，而呈現不同顏色的玻璃。主要用於建築物中公共設施的門窗及內、外裝修的飾面材料。玻璃著色有料著色和表面著色兩種工藝。

料著色

向玻璃原料中添加能夠形成著色離子、化合物膠體及金屬膠體粒子的物質，使之呈現不同顏色的工藝，按照著色機理可分四種類型。

①離子著色。是向玻璃料中添加鈷（Co）、錳(Mn)、鎳(Ni)、鐵(Fe)、銅(Cu)等過渡元素的化合物，以離子狀態存在於玻璃中，由於它們的價電子在不同能級（基態和激發態）之間躍遷，引起對可見光的選擇吸收而著色，如鈷藍、錳紫、鎳綠等顏色玻璃。

②化合物膠體粒子著色。是向含鋅(ZnO)的玻璃中添加硫或硒的化合物（如CdS、CdSe等），在玻璃中形成CdO、ZnS、ZnSe等，然後在低於退火溫度下進行兩次熱處理，形成CdS、CdSe並生長成較大的膠體粒子，因光散射而使玻璃著色，如硒紅、鎘黃等顏色玻璃。

③金屬膠體粒子著色。是向玻璃原料中添加容易分解成金屬狀態的氧化物（如金、銀、銅等氧化物），先以離子態溶解於玻璃中，經熱處理轉變成原子態並聚集、長大成膠體粒子，因光散射引起對可見光的吸收而著色，如金紅、銅紅、銀黃等顏色玻璃等。

④半導體著色。是向玻璃料中添加CdS、CdSe、CdTe等著色劑，在可見光區不出現吸收峰而呈連續的吸收區，透光區和吸收區間是一條坡度很陡的分界線。與前述幾種著色機理不同，其顏色隨CdS/CdSe的比例而變化，如CdS多時接近橙色，CdSe多時呈紅色，而CdTe多時則是黑色，即它們依O2-、S2-、Se2-、Te2-的次序向長波方向移動。根據半導體能帶理論，這些陰離子的親電勢依次變小，可依次用較低的能量（可見光附近）的光，就可以將它們的價電子激發至導帶（激發態），使其截短波極限進入可見光區而導致玻璃著色。

表面著色

是在玻璃表面塗敷金屬、金屬氧化物等，形成透明、半透明或不透明的顏色塗層。用化學熱分解法在玻璃表面塗SnCl4、FeCl3，可分別製得藍色的SnO2膜和金色的Fe2O3膜。用真空蒸發、真空陰極濺射、反應濺射等方法，可以製得如金、銀、銅等金屬膜或In2O3、SnO2、TiO2等金屬氧化物膜，因膜層厚度和折射率不同，可形成不同顏色的干涉膜和反射膜。在浮法玻璃生產線中可以用電浮法或採用熱噴塗法，製成表面著色的顏色玻璃。還可以用印刷或噴塗玻璃色釉等，製成釉面玻璃瓶。