מדוע זכוכית הופכת סגולה?

כאשר הם נחשפים לאור שמש, כמה פיסות זכוכית שקופה יהפכו לסגולות בהדרגה. אחרים, לעומת זאת, יישארו ברורים. מה גורם לכמה זכוכית להסגול? התשובה טמונה בנוכחות אלמנט ידוע מעט: מנגן.

הלשכה לניהול קרקעות / האגודה לארכיאולוגיה היסטורית מציינת שרוב הזכוכית מורכבת מחול המכיל חלקיקי סיליקה, סיד וסודה. אם זכוכית הייתה מורכבת מסיליקה טהורה, באופן אוטומטי היה לה מראה ברור. עם זאת, נוכחות של זיהומים כמו סודה וליים עלולה לגרום להופעת וריאציות צבע בתוך הכוס. על מנת לייצר זכוכית שקופה, יש להוסיף אלמנטים נוספים לצביעה כדי לקזז את הזיהומים הללו. אלמנטים משותפים של צבעי צבע כוללים תרכובות המכילות סלניום, ארסן ומנגן.

ליסוד הכימי מנגן יש היסטוריה ארוכה עם ייצור זכוכית. מנגן נמצא באופן טבעי בתוך עפרת המינרלים פירולוסיט. Pyrolusite שימש מפוחי זכוכית ואמנים מוקדמים ליצירת זכוכית סגולה. צבע סגול זה נגרם על ידי נוכחות של דו תחמוצת המנגן. כימאים מאוחרים יותר הכניסו את הפירולוזיט לייצור זכוכית כדי לאזן זיהומים. לדוגמא, אם החול ששימש ליצירת זכוכית הכיל עקבות של ברזל, לזכוכית הלא מטופלת שיוצר מראה צהוב. החדרת פירולוזיט תאזן את הגוון הצהוב לסגול, וגורם למוצר הזכוכית הסופי להיות ברור למראה.

יסוד המנגן שנמצא בתוך הזכוכית יישאר חסר צבע כל עוד הוא לא מתחמצן ויוצר תחמוצת מנגן. עם זאת, קרינה מהשמש תגרום לחמצון המנגן. זכוכית שנחשפה לאור השמש במשך תקופה ארוכה תהפוך לסגולה אם היא מכילה מנגן. עם זאת, זכוכית המכילה מנגן שאינו חשוף לאור שמש, לאור UV או צורות קרינה אחרות תשמור על מראהו הברור.