Пигменты в изделиях из стекла

1. Исследовательский проект ОГАПОУ «Валуйский колледж»

Пигменты в изделиях из стекла
Химия цвета в стеклоделии
Выполнила: Анульева Ксения Вадимовна
Преподаватель: Литвин Лариса Михайловна
2026

2. Что такое пигменты в стекле?

Определение: Тонкодисперсные
неорганические вещества,
придающие стеклу окраску и
декоративные свойства.
Отличие от красителей:
Пигменты не растворяются в
стекломассе, а равномерно
распределяются в ней
(суспензия).
Применение: Окна
(тонировка),посуда (хрусталь,
цветные бокалы), сувениры
(витражи), оптика
(светофильтры), ювелирные
имитации

3. Механизм окрашивания

• Два пути:
1. Ионное окрашивание — ионы
переходных металлов (Fe, Co, Cr, Mn,
Cu) замещают Si⁴⁺ или Na⁺ в решетке.
Цвет зависит от степени окисления.
2. Коллоидное окрашивание —
наночастицы металлов (Au, Ag, Cu)
или соединений (CdS, CdSe) размером
20–100 нм. Дают чистые и яркие тона
(рубиновое стекло).
• Ключевой фактор: Цвет зависит от
температуры варки, среды
(окисл./восст.) и времени отжига

4. Классические металл-оксидные пигменты

• Ион/пигмент Пример соединения Цвет
стекла
• Co²⁺ CoO, CoAl₂O₄ Синий («кобальт»)
• Cr³⁺ Cr₂O₃ Изумрудно-зеленый
• Fe²⁺ (восст.) FeO Зеленовато-голубой
• Fe³⁺ (окисл.) Fe₂O₃ Желто-коричневый
• Mn²⁺/Mn³⁺ MnO, Mn₂O₃ Аметистовый /
фиолетовый
• Cu²⁺ CuO Бирюзовый
• UO₂²⁺ Уранил-ион Желто-зеленый
(флуоресцентный, исторический)

5. Благородные и кадмиевые пигменты (коллоидные)

• Золотой рубин (Au⁰): наночастицы
золота 20–40 нм → от розового до
насыщенного красного. Требуют
специального отжига.
• Медный рубин (Cu⁰): дешевле
золотого, но сложнее в технологии
(нужна восстановительная среда).
• Серебряный рубин (Ag⁰): желтые до
оранжево-красных тонов.
• Кадмиевые пигменты: CdS →
желтый, CdSe → красный, CdS +
CdSe → от оранжевого до
рубинового. Яркие, но токсичны
при производстве.

6. Обесцвечиватели и осветлители

• Обесцвечивание — удаление
нежелательного зеленого оттенка
(от примесей Fe²⁺):
• Физическое: добавление MnO₂, Se,
CoO — они дают дополнительный
цвет, комплементарный зеленому
(розовый + зеленый →
нейтральный)
• Химическое: окисление Fe²⁺ до Fe³⁺
(бледно-желтый) или связывание
сульфидов
• Осветлители (для удаления
пузырей): As₂O₃, Sb₂O₃, сульфаты,
NaCl. Снижают вязкость расплава
и способствуют выходу газов.

7. Заключение и современные тренды

• Итог: Оттенок стекла — это сложная функция от типа пигмента
(ионный/коллоидный), его дисперсности, степени окисления и
термической обработки.
• Современные тенденции:
• Отказ от токсичных пигментов (кадмий, свинец, уран) → переход на
оксиды редких земель (Nd — розово-лиловый, Pr — желтый, Er —
розовый)
• Наноструктурированные покрытия для «умного» стекла (меняет цвет от
напряжения или температуры)
• Финальная фраза: Химия стекла — это искусство управлять светом с
помощью всего нескольких граммов металла на тонну песка.