Po wystawieniu na działanie promieni słonecznych niektóre kawałki przezroczystego szkła stopniowo zmienią kolor na fioletowy. Inne jednak pozostaną jasne. Co powoduje, że niektóre szkła stają się fioletowe? Odpowiedź leży w obecności mało znanego pierwiastka: manganu.
Przygotowanie szkła
Biuro Gospodarki Gruntami / Towarzystwo Archeologii Historycznej zauważa, że większość szkła składa się z piasku, który zawiera cząstki krzemionki, wapna i sody. Gdyby szkło składało się z czystej krzemionki, automatycznie miałoby wyraźny wygląd. Jednak obecność zanieczyszczeń, takich jak soda i wapno, może powodować zmiany kolorów w szkle. Aby wyprodukować przezroczyste szkło, należy dodać dodatkowe elementy odbarwiające, aby zniwelować te zanieczyszczenia. Powszechnymi pierwiastkami odbarwiającymi są związki zawierające selen, arsen i mangan.
Produkcja manganu i szkła
Mangan jako pierwiastek chemiczny ma długą historię w produkcji szkła. Mangan występuje naturalnie w piroluzycie rudy mineralnej. Piroluzyt był używany przez wczesnych dmuchaczy szkła i artystów do tworzenia fioletowego szkła. Ten fioletowy kolor był spowodowany obecnością dwutlenku manganu. Późniejsi chemicy wprowadzili piroluzyt do produkcji szkła, aby zrównoważyć zanieczyszczenia. Na przykład, jeśli piasek użyty do wytworzenia szkła zawierał ślady żelaza, wyprodukowane szkło niepoddane obróbce miałoby żółty wygląd. Wprowadzenie piroluzytu zrównoważyłoby odcień żółty z fioletowym, powodując, że końcowy produkt szklany byłby przejrzysty.
Dlaczego szkło zmienia kolor na fioletowy?
Mangan znajdujący się w szkle pozostanie bezbarwny, o ile nie utleni się z wytworzeniem tlenku manganu. Jednak promieniowanie słoneczne spowoduje utlenienie manganu. Szkło wystawione na działanie promieni słonecznych przez dłuższy czas zmieni kolor na fioletowy, jeśli zawiera mangan. Jednak szkło zawierające mangan, które nie jest wystawione na działanie promieni słonecznych, promieni UV lub innych form promieniowania, zachowa swój wyraźny wygląd.