Quale ingrediente rende il vetro colorato?
doc-6454
Molte applicazioni dei vetri di silicato derivano dalla loro trasparenza ottica, che dà origine ad un uso primario dei vetri di silicato come vetri per finestre. Il vetro trasmetterà, rifletterà e rifrangerà la luce; queste qualità possono essere migliorate dal taglio e dalla lucidatura per ottenere lenti ottiche, prismi, vetreria fine e fibre ottiche per la trasmissione dei dati ad alta velocità dalla luce. Il vetro può essere colorato con l' aggiunta di sali metallici e può anche essere verniciato e stampato con smalti vetrosi. Queste qualità hanno portato all' uso estensivo del vetro nella fabbricazione di oggetti d' arte e in particolare di vetrate colorate. Anche se fragile, il vetro al silicato è estremamente resistente, e molti esempi di frammenti di vetro esistono dalle prime culture vetrarie. Poiché il vetro può essere formato o modellato in qualsiasi forma, e anche perché è un prodotto sterile, è stato tradizionalmente usato per recipienti: ciotole, vasi, bottiglie, vasetti e bicchieri da bere. Nelle sue forme più solide è stato utilizzato anche per grammature, marmi e perline. Quando estruso come fibra di vetro e opaco come lana di vetro in modo da intrappolare l' aria, diventa un materiale termoisolante, e quando queste fibre di vetro sono incorporate in una plastica polimerica organica, sono una parte fondamentale rinforzo strutturale del materiale composito fibra di vetro. Alcuni oggetti storicamente erano così comunemente realizzati in vetro di silicato che vengono semplicemente chiamati dal nome del materiale, come bicchieri da bere e da lettura.
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L' aggiunta di ossido di piombo (II) abbassa il punto di fusione, riduce la viscosità della fusione e aumenta l' indice di rifrazione. L' ossido di piombo facilita anche la solubilità di altri ossidi metallici ed è utilizzato nei vetri colorati. La diminuzione di viscosità della fusione del vetro al piombo è molto significativa (circa 100 volte superiore rispetto ai bicchieri di soda); questo permette una più facile rimozione delle bolle e la lavorazione a temperature più basse, da cui il suo frequente utilizzo come additivo in smalti vetrosi e saldature di vetro. L' elevato raggio ionico dello ione Pb2+ lo rende altamente immobile nella matrice e ostacola il movimento di altri ioni; i vetri al piombo hanno quindi un' elevata resistenza elettrica, circa due ordini di grandezza superiore a quella del vetro soda-calce (108,5 vs 106,5 Ohm-cm, DC a 250 °C). Per maggiori dettagli, vedere vetro al piombo.
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doc-6464
Il vetro è stato ampiamente utilizzato durante il Medioevo. Vetro anglosassone è stato trovato in tutta l' Inghilterra durante gli scavi archeologici di entrambi i siti di insediamento e cimitero. Il vetro nel periodo anglosassone è stato utilizzato per la fabbricazione di una serie di oggetti, tra cui vasi, perline, finestre ed è stato utilizzato anche in gioielleria. Dal 10 ° secolo in poi, il vetro è stato utilizzato in vetrate vetrate di chiese e cattedrali, con famosi esempi a Chartres Cattedrale e la Basilica di Saint Denis. Con il XIV secolo, gli architetti progettavano edifici con pareti di vetro colorato come Sainte-Chapelle, Parigi, (1203-1248) e l' estremità orientale della cattedrale di Gloucester. Il vetro colorato ha avuto un grande risveglio con l' architettura gotica Revival nel XIX secolo. Con il Rinascimento, e un cambiamento nello stile architettonico, l' uso di grandi vetrate colorate è diventato meno prevalente. L' uso del vetro colorato domestico è aumentato fino a quando la maggior parte delle case più consistenti avevano finestre di vetro. Inizialmente si trattava di vetri di piccole dimensioni che portavano il piombo insieme, ma con i cambiamenti tecnologici il vetro poteva essere fabbricato a prezzi relativamente bassi in lastre sempre più grandi. Questo portò a vetri più grandi e, nel XX secolo, a finestre molto più grandi negli edifici ordinari domestici e commerciali.
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doc-6466
A partire dal XIX secolo, si è assistito ad una rinascita di molte antiche tecniche vetrarie, tra cui il vetro a cammeo, realizzato per la prima volta dall' Impero Romano e inizialmente prevalentemente utilizzato per pezzi in stile neoclassico. Il movimento Art Nouveau ha fatto grande uso del vetro, con René Lalique, Émile Gallé e Daum of Nancy che produce vasi colorati e pezzi simili, spesso in vetro cammeo, e anche utilizzando tecniche di lucentezza. Louis Comfort Tiffany in America si specializzò in vetri colorati, laici e religiosi, e nelle sue famose lampade. I primi anni del XX secolo hanno visto la produzione su larga scala di opere d' arte del vetro da parte di aziende come Waterford e Lalique. A partire dal 1960 circa vi è stato un numero crescente di piccoli studi artigianali che producono a mano opere d' arte in vetro, e gli artisti del vetro cominciarono a classificarsi come scultori che in effetti lavoravano nel vetro, e le loro opere come parte di belle arti.
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doc-6455
La maggior parte del vetro comune contiene altri ingredienti per cambiare le sue proprietà. Il vetro al piombo o vetro a pietra focaia è più "brillante" perché l' aumento dell' indice di rifrazione causa una maggiore riflessione speculare e una maggiore dispersione ottica. L' aggiunta di bario aumenta anche l' indice di rifrazione. L' ossido di torio conferisce al vetro un alto indice di rifrazione e bassa dispersione ed è stato usato in passato per produrre lenti di alta qualità, ma a causa della sua radioattività è stato sostituito dall' ossido di lantanio negli occhiali moderni.
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doc-6462
Il colore in vetro può essere ottenuto con l' aggiunta di ioni caricati elettricamente (o centri di colore) distribuiti in modo omogeneo e con la precipitazione di particelle finemente disperse (come nei vetri fotocromatici). Il vetro soda-calce normale appare incolore a occhio nudo quando è sottile, anche se impurità di ossido di ferro (II) (FeO) fino a 0,1 wt% producono una tinta verde, che può essere visualizzato in pezzi spessi o con l' aiuto di strumenti scientifici. Ulteriori aggiunte di FeO e Cr2O3 possono essere utilizzate per la produzione di bottiglie verdi. Lo zolfo, insieme ai sali di carbonio e di ferro, è utilizzato per formare polisolfuri di ferro e produrre vetro ambrato che va dal giallastro al quasi nero. Una fusione di vetro può anche acquisire un colore ambra da un' atmosfera di combustione riducente. Il biossido di manganese può essere aggiunto in piccole quantità per rimuovere la tinta verde data dall' ossido di ferro (II). Quando viene utilizzato in vetri d' arte o in studio il vetro è colorato utilizzando ricette rigorosamente custodite che coinvolgono specifiche combinazioni di ossidi metallici, temperature di fusione e tempi di cottura. La maggior parte del vetro colorato utilizzato nel mercato dell' arte è prodotto in volume da venditori che servono questo mercato, anche se ci sono alcuni produttori di vetro con la capacità di fare il proprio colore da materie prime.
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doc-6460
Il vetro è in uso diffuso in gran parte a causa della produzione di composizioni di vetro che sono trasparenti alla luce visibile. Al contrario, i materiali policristallini generalmente non trasmettono la luce visibile. Le singole cristalliti possono essere trasparenti, ma le loro sfaccettature (i bordi del grano) riflettono o disperdono la luce con conseguente riflesso diffuso. Il vetro non contiene le suddivisioni interne associate ai bordi dei grani in policristalli e quindi non disperde la luce allo stesso modo di un materiale policristallino. La superficie di un vetro è spesso liscia in quanto durante la formazione del vetro le molecole del liquido superraffreddato non sono costrette a smaltire in geometrie cristalline rigide e possono seguire la tensione superficiale, che impone una superficie microscopicamente liscia. Queste proprietà, che conferiscono al vetro la sua limpidezza, possono essere mantenute anche se il vetro è parzialmente assorbente alla luce, cioè colorato.
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doc-13576
Il rosso era il colore dello striscione degli imperatori bizantini. Nell' Europa occidentale, l' imperatore Carlo Magno dipinse il suo palazzo rosso come un simbolo molto visibile della sua autorità, e indossava scarpe rosse alla sua incoronazione. Re, principi e, a partire dal 1295, i cardinali cattolici romani cominciarono ad indossare costumi rossi. Quando Abbe Suger ricostruì la Basilica di Saint Denis fuori Parigi all' inizio del XII secolo, aggiunse vetrate colorate di vetro color blu cobalto e vetro rosso color rame. Insieme hanno invaso la basilica con una luce mistica. Nelle cattedrali di tutta la Francia, Inghilterra e Germania si sono presto aggiunte vetrate colorate. Nella pittura medievale il rosso era usato per attirare l' attenzione delle figure più importanti; sia Cristo che la Vergine Maria erano comunemente dipinti con mantelli rossi.
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doc-7853
La maggior parte delle lampadine hanno vetro trasparente o rivestito. Le lampadine di vetro rivestite hanno all' interno una sostanza polverosa bianca chiamata caolino. Il caolino, o caolinite, è un' argilla bianca gessosa in polvere finissima, soffiata e depositata elettrostaticamente all' interno del bulbo. Diffonde la luce emessa dal filamento, producendo una luce più delicata ed uniformemente distribuita. I fabbricanti possono aggiungere pigmenti al caolino per regolare le caratteristiche della luce finale emessa dalla lampadina. Le lampadine Kaolin diffuse sono ampiamente utilizzate nell' illuminazione interna a causa della loro luce relativamente delicata. Altri tipi di lampadine colorate sono anche fatti, tra cui i vari colori utilizzati per "lampadine da festa", luci albero di Natale e altre luci decorative. Questi sono creati da colorare il vetro con un agente di drogaggio, che è spesso un metallo come il cobalto (blu) o cromo (verde). Il vetro contenente neodimio è talvolta utilizzato per fornire una luce più naturale.
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doc-6456
Il quarzo fuso è un vetro di SiO2 (silice) chimicamente puro. Ha eccellenti caratteristiche di shock termico, essendo in grado di sopravvivere all' immersione in acqua mentre rosso caldo. Tuttavia, l' elevata temperatura di fusione (1723 °C) e la viscosità rendono difficile il suo utilizzo. Normalmente vengono aggiunte altre sostanze per semplificare la lavorazione. Uno è il carbonato di sodio (Na2CO3,"soda"), che abbassa la temperatura di transizione vetrosa. La soda rende il vetro solubile in acqua, che di solito è indesiderabile, così la calce (ossido di calcio[CaO], generalmente ottenuto da calcare), alcuni ossido di magnesio (MgO) e l' ossido di alluminio (Al2O3) sono aggiunti per garantire una migliore durata chimica. Il vetro risultante contiene circa il 70-74% di silice in peso ed è chiamato vetro soda-lime. Gli occhiali Soda-lime rappresentano circa il 90% del vetro prodotto.
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doc-10067
A partire dall' inizio del XII secolo, i costruttori francesi svilupparono lo stile gotico, caratterizzato dall' uso di volte a crociera, archi appuntiti, contrafforti volanti e grandi vetrate colorate. Fu utilizzato principalmente in chiese e cattedrali, e continuò ad essere utilizzato fino al XVI secolo in gran parte d' Europa. Esempi classici di architettura gotica includono la cattedrale di Chartres e Reims in Francia, così come la cattedrale di Salisbury in Inghilterra. Il vetro colorato è diventato un elemento cruciale nella progettazione delle chiese, che continuavano a utilizzare ampie pitture murali, ora quasi tutte perdute.
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