Vetri colorati: composti e colori

I vetri colorati furono prodotti sin dai tempi antichi e la loro produzione era diffusa già nei tempi dell’antico Egitto.
Secondo la tradizione si vuole che siano stati dei mercanti Fenici a scoprire per primi il vetro.

Essi infatti trasportavano un carico di carbonato di sodio e si accamparono sulle rive del fiume Belo dove accesero dei fuochi. Fu con molto stupore che l’indomani trovarono al posto della sabbia del fiume una sostanza lucente e trasparente che si era formata dal riscaldamento della silice contenuta nella sabbia il cui punto di fusione si era abbassato grazie alla presenza del carbonato di sodio che agisce da fondente.

Da allora si affinarono le tecniche di produzione e di lavorazione del vetro, che era spesso colorato per filtrare la luce in modo mirabile, fino a culminare con le inestimabili vetrate fatte con mosaici di vetro colorato, spesso a soggetto religioso, che adornavano le Chiese.

 L’aggiunta di metalli, di ossidi metallici e di sali ha portato all’ottenimento di vetri colorati sempre più raffinati e dalle sfumature sempre più variegate.

Tipi di vetri colorati

Tra i vetri colorati si annovera per la sua nuance il vetro color rosso rubino ottenuto con sali  di oro con cui l’artista Fredrich Egermann realizzò manufatti  di grande importanza ottenendo numerosi riconoscimenti.

Un altro vetro che mostra particolari caratteristiche è quello all’uranio che, esposto a radiazione UV, è fosforescente. E’ costituito in genere da uranati U₂O₇^2- o da ossidi di uranio e, a seconda del numero di ossidazione dell’uranio e dalla sua concentrazione assume un colore che va dal giallo al verde.

Si possono ottenere effetti speciali creando il vetro iridescente ricoprendo il vetro caldo con metalli o composti metallici allo stato fuso in modo da ricoprirne la superficie: l’ossido di oro conferisce il colore rosso rubino, l’argento una colorazione gialla, il rame una colorazione verde e il platino crea ombre argentate.

Le modifiche strutturali apportate alla struttura del vetro influenzano l’adsorbimento ottico del materiale, ovvero la regione in cui un elettrone ha abbastanza energia per muoversi tra stati energetici.

Diverse lunghezze d’onda della luce hanno energie diverse, quindi il vetro con una struttura modificata non sarà in grado di assorbire o trasmettere tutta la luce in modo uniforme. Alcune delle lunghezze d’onda che passano sono rifratte o piegate, mentre la piccola gamma di lunghezze d’onda che non possono passare sono riflesse. Il risultato collettivo di questa luce riflessa, rifratta e trasmessa conferisce al vetro il suo colore.

La  chimica dei vetri colorati non è semplicemente una questione di aggiunta di sali : è un processo finemente calibrato in cui la temperatura gioca un ruolo fondamentale. Temperature diverse possono alterare drasticamente la tonalità finale del vetro. Ad esempio, riscaldando il cobalto ad alte temperature si ottiene un colore blu intenso.

Al contrario, produce una tonalità lavanda più chiara a temperature più basse. Questa relazione sfumata tra il tipo di sale metallico utilizzato, le precise condizioni di temperatura e il colore risultante sono essenziali per il processo di fabbricazione del vetro. Richiede giudizio artistico e una comprensione scientifica delle trasformazioni di questi materiali in condizioni variabili.

Sono riportati in tabella alcuni dei composti maggiormente usati che conferiscono particolari colorazioni al vetro.

Tabella

La massima diffusione dei vetri colorati si ebbe nel periodo medioevale quando le vetrate artistiche una vera e propria forma d’arte. Le vetrate artistiche rappresentavano in genere episodi biblici e caratterizzarono le chiese sia romaniche che gotiche.

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