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导语:在生活中,我们常常会看到许多色彩斑斓的玻璃在阳光下耀耀生辉,绽放出夺目的光彩。这些五颜六色的玻璃就是小兔今天要为大家介绍的主角——有色玻璃。
有色玻璃的制作原理其实也非常简单,就是在就是在普通玻璃的烧制过程中加入着色剂,这样烧制出来的玻璃就会产生不同的颜色。比如说加入氧化铁溶剂就会使玻璃变为赏心悦目的绿色,加入氧化铜和氯化铝溶剂就能使玻璃的颜色变为红色等等。总之,加入不同的化学药剂,所产生的颜色效果不同,加入不同剂量的着色剂,产生的颜色深浅也不同。
虽然生产有色玻璃的流程简单,但同样也会消耗不少的能源与资源。平日里,我们经常可以看到在工程建设中,那些被打碎的废旧有色玻璃无人问津,殊不知,回收有色玻璃,使其再利用或者永续利用,就能达到环保节约、保护资源的效果。
大家都知道,玻璃的回收利用是不受玻璃形状的影响的,不管是碎玻璃渣,还是整块的玻璃,都不会影响到对其的回收利用,只要将其投入熔炉中,一经烧制,重新出炉时便又是以崭新的光彩出现在人们的眼前。
有色玻璃再利用:分类回收是关键
但是有色玻璃的回收与再利用是较为讲究的,因为有色玻璃的颜色不同,其中所含有的化学着色剂的成分就不同,如果我们在回收利用的过程中,将其部分颜色一股脑儿的全部投入熔炉中,各种化学物质被炼制出来,那么就会影响到炼制的效果。有些活跃的化学物质在高温的情况下会发生剧烈的化学反应,形成爆炸,这是非常可怕的。所以,在回收废旧有色玻璃的时候,将其分类是最关键的一步。
有色玻璃再利用:熔化与重新烧制
将废旧有色玻璃回收、按颜色分类之后,接下来就要将它们投进大熔炉中,让它们“脱胎换骨”。熔化旧玻璃的温度要略高于炼制新的玻璃的温度,因为重熔的目的是要使玻璃纤维与化学药剂相分离。重新烧制的时候,还是与新烧制玻璃一样,按照不同的需求,加入不同的着色剂,这样原本已经失去了光泽的有色玻璃在经过一番“艰辛历练”之后,就会重新焕发光泽,重新回到各色建筑物上。
现阶段,各国都在研究和开发回收利用废旧玻璃的新技术。利用新技术的再利用,能够更加节能、环保,效率要远高于现在的技术水平。所以,发展新技术,提高回收与再利用的效率是非常有必要的。
制玻璃的三种原料
(1)普通玻璃(Na2SiO3、CaSiO3、SiO2或Na2O·CaO·6SiO2):
Na2CO3+SiO2=Na2SiO3+CO2↑
CaCO3+SiO2=CaSiO3+CO2↑
(2)石英玻璃(以纯净的石英为主要原料制成的玻璃,成分仅为SiO2)
(3)钢化玻璃(与普通玻璃成分相同)
(4)钾玻璃(K2O、CaO、SiO2)
(5)硼酸盐玻璃(SiO2、B2O3)
(6)有色玻璃在(普通玻璃制造过程中加入一些金属氧化物。Cu2O——红色;CuO——蓝绿色;CdO——浅**;CO2O3——蓝色;Ni2O3——墨绿色;MnO2——紫色;胶体Au——红色;胶体Ag——**)
(7)变色玻璃(用稀土元素的氧化物作为着色剂的高级有色玻璃)
(8)光学玻璃(在普通的硼硅酸盐玻璃原料中加入少量对光敏感的物质,如AgCl、AgBr等,再加入极少量的敏化剂,如CuO等,使玻璃对光线变得更加敏感)
(9)彩虹玻璃(在普通玻璃原料中加入大量氟化物、少量的敏化剂和溴化物制成)
(10)防护玻璃(在普通玻璃制造过程加入适当辅助料,使其具有防止强光、强热或辐射线透过而保护人身安全的功能。如灰色——重铬酸盐,氧化铁吸收紫外线和部分可见光;蓝绿色——氧化镍、氧化亚铁吸收红外线和部分可见光;铅玻璃——氧化铅吸收X射线和r射线;暗蓝色——重铬酸盐、氧化亚铁、氧化铁吸收紫外线、红外线和大部分可见光;加入氧化镉和氧化硼吸收中子流。
(11)微晶玻璃(又叫结晶玻璃或玻璃陶瓷,是在普通玻璃中加入金、银、铜等晶核制成,代替不锈钢和宝石,作雷达罩和导弹头等)。
(12)玻璃纤维(由熔融玻璃拉成或吹成的直径为几微米至几千微米的纤维,成分与玻璃相同)
(13)玻璃丝(即长玻璃纤维)
(14)玻璃钢(由环氧树脂与玻璃纤维复合而得到的强度类似钢材的增强塑料)
(15)玻璃纸(用粘胶溶液制成的透明的纤维素薄膜)
(16)水玻璃(Na2SiO3)的水溶液,因与普通玻璃中部分成分相同而得名)
(17)金属玻璃(玻璃态金属,一般由熔融的金属迅速冷却而制得)
(18)萤石(氟石)(无色透明的CaF2,用作光学仪器中的棱镜和透光镜)
制玻璃的三种原料是纯碱、石灰石和石英,主要成份是二氧化硅。生产时,把原料粉碎,按适当的比率混合后,放入玻璃窑中加强热,原料熔融后发生较复杂的物理变化和化学变化从而得到玻璃。
有色玻璃生产原理
在制造玻璃的过程中,如果加入某些金属氧化物,还可以制成有色玻璃。例如,加入Co2O3(氧化钴)后的玻璃呈蓝色,加入Cu2O后的玻璃呈红色。我们看到的普通玻璃,一般都呈淡绿色,这是因为原料中混有二价铁的缘故。玻璃的种类很多,除上面所介绍的普通玻璃外,还有其他一些玻璃,如石英玻璃、光学玻璃等。
关于玻璃制造的助溶剂
助熔剂二氧化硅的熔点是很高的,要想达到这个熔点是很受限制的。古人就想办法加入一些别的其他的物质来时它的熔化温度变得低下来。另外二氧化硅融化的时候比较特殊,加热过程中没有逐渐变软的过滤过渡阶段,融合进一些其他的物质后使玻璃可以在不同的温度下程各种融化状态,有力塑形操作和有效定形。这种物质就是助熔剂。助熔剂通常是含氧化钠、氧化钾、氧化铅、氧化钙、氧化钡等物质原料,如 石灰石、长石、 纯碱、 硼酸、铅化合物、钡化合物。(氧化钠可以降低玻璃形成中的黏度,使玻璃易于熔制,起着良好的助熔作用;氧化锡可以增加玻璃的化学稳定性和机械强度;氧化铅可以增加密度,提高着蛇行,有特殊光泽;铅可以使玻璃对光的折射率大而散射率小使得玻璃更具光泽和稳定。
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