لماذا يتحول الزجاج إلى اللون الأرجواني؟

عندما تتعرض لأشعة الشمس ، ستتحول بعض قطع الزجاج الشفاف إلى اللون الأرجواني تدريجياً. ومع ذلك ، سيبقى الآخرون واضحين. ما الذي يجعل بعض الزجاج يتحول إلى اللون الأرجواني؟ تكمن الإجابة في وجود عنصر غير معروف: المنغنيز.

يلاحظ مكتب إدارة الأراضي / جمعية علم الآثار التاريخية أن معظم الزجاج يتكون من الرمل الذي يحتوي على جزيئات السيليكا والجير والصودا. إذا كان الزجاج مصنوعًا من السيليكا النقية ، فسيكون له مظهر واضح تلقائيًا. ومع ذلك ، فإن وجود شوائب مثل الصودا والجير يمكن أن يتسبب في ظهور اختلافات في اللون داخل الزجاج. من أجل إنتاج زجاج صافٍ ، يجب إضافة عناصر إضافية لإزالة اللون لتعويض هذه الشوائب. تتضمن عناصر إزالة اللون الشائعة المركبات التي تحتوي على السيلينيوم والزرنيخ والمنغنيز.

عنصر المنغنيز الكيميائي له تاريخ طويل في صناعة الزجاج. يوجد المنغنيز بشكل طبيعي في معدن خام البيرولوزيت. استخدم النافخون الزجاجيون والفنانون الأوائل البيرولوزيت لصنع زجاج أرجواني. هذا اللون الأرجواني كان سببه وجود ثاني أكسيد المنغنيز. أدخل الكيميائيون في وقت لاحق بيرولوزيت في صناعة الزجاج لموازنة الشوائب. على سبيل المثال ، إذا كان الرمل المستخدم في صناعة الزجاج يحتوي على آثار من الحديد ، فإن الزجاج غير المعالج الناتج سيكون له مظهر أصفر. سيؤدي إدخال البيرولوزيت إلى موازنة اللون الأصفر مع اللون الأرجواني ، مما يجعل المنتج الزجاجي النهائي واضحًا في المظهر.

سيبقى عنصر المنجنيز الموجود داخل الزجاج عديم اللون طالما أنه لا يتأكسد ليشكل أكسيد المنغنيز. ومع ذلك ، فإن إشعاع الشمس سوف يتسبب في أكسدة المنغنيز. سيتحول الزجاج الذي يتعرض لأشعة الشمس لفترة طويلة إلى اللون الأرجواني إذا كان يحتوي على المنغنيز. ومع ذلك ، فإن الزجاج الذي يحتوي على المنجنيز الذي لا يتعرض لأشعة الشمس أو الأشعة فوق البنفسجية أو غيرها من أشكال الإشعاع سيحتفظ بمظهره الواضح.