


Color en vidrio
Entrada 06 / 15
14 min de lectura
El color en el vidrio es química. El mismo metal puede teñir el vidrio de azul o rojo según la llama, y el mismo vidrio puede ser transparente cuando está caliente y coloreado una vez que se vuelve a calentar. Este artículo explica por qué y cómo trabajar con ello en el soplete.
Aborda las cuatro formas en que el vidrio adquiere su color, una guía metal por metal, por qué el vidrio es transparente y cómo se vuelve incoloro, las técnicas de coloración con soplete y, por último, qué es lo particular del color en el vidrio borosilicato, cómo probar los colores y cómo usarlos de forma segura.
Cómo adquiere el vidrio su color
Cuando añadimos metales al vidrio, los átomos metálicos tienen electrones que pueden absorber energía de la luz. La luz blanca contiene todos los colores: rojo, naranja, amarillo, verde, azul y violeta. Cada color corresponde a una energía diferente. Cuando los metales absorben algunos colores, los eliminan de la luz que atraviesa el vidrio. Lo que queda es el color que vemos. El vidrio de cobalto, por ejemplo, absorbe principalmente la luz amarilla, naranja y roja, por lo que lo que llega a sus ojos es azul.
Los metales son la forma más común de colorear el vidrio, pero no la única. Hay cuatro mecanismos principales.
1. Iones metálicos disueltos
Los metales de transición como el cobalto, el cobre, el hierro, el cromo, el manganeso y el níquel tienen electrones que absorben energías particulares de la luz visible. Por ejemplo: Co²⁺ da azul, Cr³⁺ verde, Mn³⁺ morado. Estos colores suelen ser transparentes porque los iones están completamente disueltos en la red del vidrio. El tono exacto depende del estado de oxidación del ion (cuántos electrones ha perdido) y de su entorno en el vidrio, por lo que un metal puede dar diferentes colores en diferentes recetas y llamas.
2. Nanopartículas metálicas
En algunos vidrios, el metal no permanece disuelto como ion, sino que forma diminutas partículas metálicas de unos pocos a unas pocas decenas de nanómetros de ancho. Estas interactúan con la luz mediante la resonancia de plasmones de superficie: los electrones libres en la superficie de la partícula oscilan juntos cuando la luz los golpea, y la frecuencia de esa oscilación decide qué longitudes de onda se absorben y dispersan. Las partículas se forman cuando los iones metálicos se reducen a átomos neutros, que se agrupan en núcleos que crecen.
El color depende del metal, el tamaño de la partícula y la concentración. El oro es el caso clásico: las partículas pequeñas absorben la luz verde, por lo que el vidrio se ve rojo rubí; a medida que crecen, la absorción se desplaza hacia longitudes de onda más largas y el color se mueve hacia el morado y el azul, y las partículas muy grandes dispersan la luz y hacen que el vidrio se vea turbio o marrón. Las partículas de plata absorben en cambio el azul-violeta, dando amarillos y ámbares. Así que no hay una regla universal de que las partículas más pequeñas signifiquen tonos más fríos: para el oro es lo contrario.
3. Cristales en el vidrio
Aquí los cristales microscópicos hacen el trabajo, de dos maneras diferentes. El sulfuro de cadmio (CdS) y el sulfoselenuro de cadmio (CdSSe) absorben toda la luz por encima de una cierta energía: el CdS elimina el azul y se ve amarillo, y añadir selenio mueve el corte a través del naranja hasta el rojo. Cuando estos cristales son muy pequeños, el vidrio puede ser transparente (el rojo de las antiguas lentes de semáforo); los cristales más grandes, o un opacificante añadido, lo hacen opaco. Otros cristales, como el óxido de estaño, no absorben nada pero dispersan toda la luz, haciendo que el vidrio se vea blanco y opaco.
4. Centros de color (defectos estructurales)
Un mecanismo menos familiar. A veces el color no proviene de un pigmento, sino de defectos en la estructura del vidrio que atrapan electrones. La radiación de alta energía como los rayos X o los rayos gamma crea estos centros de color y puede convertir el vidrio transparente en marrón, por lo que se añade cerio al vidrio destinado a entornos de radiación.
Guía metal por metal
«Oxidado» y «reducido» describen la química; en el soplete, una llama rica en oxígeno empuja hacia el primero y una llama rica en combustible hacia el segundo.
| Colorante | Forma en el vidrio y color | Notas |
|---|---|---|
| Cobalto | Co²⁺: azul intenso, incluso alrededor del 0,1 % | Muy estable en la llama. Cantidades diminutas equilibran los decolorantes. |
| Cromo | Cr³⁺: verde. Cr⁶⁺ (oxidado, cromato): amarillo | Las condiciones oxidantes dan verde-amarillos. Los niveles altos dan casi negro, o cristales de óxido de cromo (aventurina cromada). |
| Manganeso | Mn³⁺ (oxidado): violeta, morado. Mn²⁺ (reducido): casi incoloro | El decolorante histórico (ver abajo). |
| Hierro | Fe³⁺ (oxidado): amarillo pálido a marrón-amarillo. Fe²⁺ (reducido): azul-verde. Ambos: verde botella | El tinte verde del vidrio ordinario proviene del hierro en la arena. El vidrio ámbar de botella es hierro combinado con azufre. |
| Cobre | Cu²⁺ (oxidado): azul, turquesa, verde. Cu⁺: incoloro. Nanopartículas de Cu⁰: rojo rubí. Cristales de Cu₂O: rojo-naranja opaco | La reducción puede dar una superficie roja o de cobre metálico. Los cristales de cobre dan al goldstone su brillo. |
| Níquel | Ni²⁺: marrón, marrón-amarillo, gris; violeta en algunos vidrios de potasa y plomo | Se usa con otros óxidos para grises y negros. Una reducción fuerte da superficies grises o metálicas. |
| Oro | Oro disuelto: casi incoloro. Nanopartículas de Au⁰: rubí, rosa, arándano, morado | Alrededor del 0,001 % de oro es suficiente para vidrio rubí. El color se desarrolla al golpear. |
| Plata | Ag⁺: incoloro. Nanopartículas de Ag⁰: amarillo, ámbar, naranja | Los vidrios artísticos ricos en plata se golpean a muchos colores y se reducen a un lustre plateado. |
| Selenio | Selenio oxidado: incoloro. Nanopartículas de Se⁰: rosa a rojo | Una traza decolora; más da rosa. Con sulfuro de cadmio forma rubí de selenio. |
| Cadmio | Cd²⁺ solo: incoloro. Cristales de CdS: amarillo. Cristales de CdSSe: naranja a rojo | Los amarillos, naranjas y rojos brillantes. El sobrecalentamiento puede apagarlos o marronearlos. Tóxico: ver seguridad abajo. |
Transparencia, opacidad y vidrio incoloro
El vidrio es transparente porque su estructura deja pasar la luz: dispersa muy poco y apenas la absorbe.
El vidrio está hecho principalmente de silicio y oxígeno. Los electrones en estos átomos absorben ultravioleta e infrarrojo, pero no la luz visible. Y como el vidrio no tiene granos ni límites de cristal en su interior, no hay nada contra lo que la luz pueda rebotar. Así que la luz visible simplemente pasa.
El vidrio puede hacerse opaco añadiendo compuestos especiales al vidrio fundido.
El óxido de estaño (SnO₂) es el ejemplo clásico; los fluoruros y el fosfato de calcio son otros. Forman cristales microscópicos a medida que el vidrio se enfría, y los cristales dispersan la luz en todas direcciones, por lo que el vidrio se ve lechoso u opaco.
Transparente = todo está mezclado a nivel atómico.
Opaco = hay pequeñas "cosas sólidas" dentro que dispersan la luz.
La historia del manganeso
Desde al menos los tiempos romanos, el manganeso se ha usado (junto con el antimonio) para decolorar el vidrio, neutralizando el tinte verdoso del hierro en la arena. Funciona de dos maneras. Químicamente, convierte el Fe²⁺ verde-azul intenso en un Fe³⁺ mucho más pálido. Visualmente, un poco de Mn³⁺ morado está al lado opuesto del verde en la rueda de color, por lo que los tintes restantes se cancelan. El resultado: vidrio que parece incoloro.
Hay un efecto secundario. Años de luz ultravioleta del sol convierten el Mn²⁺ casi incoloro de nuevo en Mn³⁺ morado, y el vidrio transparente se vuelve lentamente lavanda. Esto es solarización, y los coleccionistas llaman al resultado vidrio "morado por el sol" o "amatista coloreada por el sol".
En la fabricación de botellas americanas, el manganeso fue el decolorante estándar desde alrededor de 1870-1880 hasta cerca de 1920. La Primera Guerra Mundial interrumpió el suministro: Alemania es a menudo nombrada como la fuente, aunque las investigaciones muestran que gran parte venía de la India y Brasil. La razón más importante fue tecnológica: el manganeso funcionaba bien en las ollas de producción manual pero mal en los grandes tanques que alimentaban las nuevas máquinas automáticas de botellas, y el selenio era más barato. Por eso las botellas y ventanas con tinte morado suelen datar de antes de la década de 1920.
Selenio y cerio
El selenio decolora de la misma manera visual: una traza de rosa, a menudo equilibrada con un poco de cobalto, enmascara el verde. El óxido de cerio funciona químicamente, oxidando Fe²⁺ a Fe³⁺, y también resiste el amarronamiento por radiación. Hoy, las materias primas más puras y bajas en hierro hacen gran parte del trabajo.
Técnicas de color con soplete
Golpear
Algunos vidrios se ven transparentes o pálidos mientras están calientes, pero el color aparece cuando se calientan suavemente. El color depende de partículas que aún no se han formado. Cuando el vidrio está muy caliente, los metales están disueltos como iones. A medida que se enfría, se forman pequeños núcleos; recalentados a una temperatura moderada, estos crecen hasta convertirse en partículas lo suficientemente grandes como para colorear el vidrio. Los vidrios que se golpean suelen contener oro, plata, cobre, selenio o cadmio.
Paso a paso: deja que la pieza se enfríe hasta que el brillo haya desaparecido. Recaliéntala suavemente (en el horno, o en una parte más fría de la llama) sin volver a llevarla a un brillo. Se forman nanopartículas. El color aparece. Detente cuando te guste: golpear demasiado puede hacer que algunos colores se vean oscuros, turbios u opacos, y recalentar hasta un brillo completo puede disolver las partículas para que tengas que empezar de nuevo.
Reducción
Cuando la llama tiene poco oxígeno, algunos metales se reducen. Esto puede producir superficies metálicas, colores iridiscentes y tonos más oscuros. Es muy común con vidrios ricos en plata, y con vidrios de oro y cobre. Los efectos de reducción se asientan en la superficie, por lo que una llama oxidante puede quemarlos de nuevo.
Fumigación
Fumigar significa vaporizar plata fina o oro puro (22-24 quilates) en la llama para que su vapor se asiente como una película microscópicamente fina sobre el vidrio caliente. Una pequeña pieza de metal, generalmente pegada al extremo de una varilla de vidrio, se sostiene en una llama caliente y oxidante, y la pieza se sostiene río abajo para que el vapor pase sobre ella. Encapsulado en transparente, la película da colores suaves.
El grosor de la película decide el resultado. La fumigación ligera de plata se ve de amarillo pálido a ámbar cuando miras a través de ella, y sobre un fondo oscuro la plata más pesada a menudo se lee como azul. El oro da rosas suaves que se profundizan a rosa y magenta, y el oro pesado se ve metálico o como un espejo. Ambos siguen desarrollándose en el horno, así que juzga el color después del recocido.
Las variables que controlan el resultado:
- Temperatura del vidrio: lo suficientemente cálido para que el vapor se pegue, no tan caliente que lo ablande; muchos sopladores de lámpara fumigan justo por debajo de un brillo visible.
- Distancia del metal a lo largo de la llama: unos pocos centímetros es típico; más cerca generalmente deposita más.
- Ángulo al flujo de vapor: de frente da una capa uniforme, oblicuo un gradiente.
- Velocidad y número de pasadas: las pasadas más lentas depositan más, y cada pasada extra añade profundidad.
- Llama: caliente y oxidante para vaporizar el metal (el oro necesita más calor que la plata), luego neutral para encapsular. El recalentamiento fuerte de la fumigación no encapsulada puede quemarla.
Fumigación encapsulada: fumiga una capa interior, encapsúlala en vidrio transparente, luego añade más capas. El resultado es dimensional, casi holográfico. También puedes colocar capas de plata sobre oro para obtener tonos inusuales.
Vidrios reactivos
Algunos vidrios reaccionan entre sí donde se tocan. Los ejemplos clásicos involucran azufre: un vidrio que contiene azufre al encontrarse con uno que contiene cobre, plata o plomo forma sulfuro metálico oscuro en el límite, visto como una línea oscura o halo. Una combinación de vidrio blando bien conocida es marfil con turquesa de cobre. Usadas a propósito, estas reacciones dibujan contornos finos; por accidente, ensucian un diseño.
Vidrio dicroico
El vidrio dicroico lleva un revestimiento de muchas capas muy finas de óxidos metálicos y sílice, evaporadas por un haz de electrones en una cámara de vacío: a menudo de 30 a 50 capas, menos de una milésima de milímetro en total. La luz que se refleja desde los límites de las capas interfiere, por lo que una banda de colores se refleja mientras que los colores complementarios pasan, y ambos cambian con el ángulo de visión. Es interferencia óptica, la misma física que una burbuja de jabón. Los revestimientos modernos surgieron de la investigación relacionada con la NASA en filtros ópticos. Para el soplado de lámpara, usa dicroico hecho para tu tipo de vidrio, encapsúlalo, y evita el sobrecalentamiento, que puede opacar o romper el revestimiento.
Trabajar con color en el soplete
- Superponer colores transparentes: un color base con un tono transparente diferente encima crea un color que parece cambiar con la luz.
- Gradientes: varía el calor a través de una pieza para crear gradientes de color, especialmente en trabajo escultórico y con colores de golpe.
- Precalentar el color: mantén las varillas de color calientes en una parte más fría de la llama antes de añadirlas, para un color uniforme y menos choque térmico.
- Ten en cuenta el grosor: los transparentes se ven mucho más claros en un cordón fino que en una masa gruesa, y el cobalto puede verse casi negro en una pieza pesada.
Color en borosilicato, pruebas y seguridad
Por qué la paleta de borosilicato es diferente
El borosilicato comenzó como vidrio de laboratorio, por lo que la varilla de boro coloreada para artistas de estudio es reciente en comparación con la larga tradición del vidrio blando coloreado. También es más difícil de colorear: el boro es alto en sílice y boro, bajo en álcali y se trabaja mucho más caliente, por lo que los colorantes se disuelven y se comportan de manera diferente; los ingredientes volátiles como el azufre, el selenio y el cadmio son más difíciles de retener; y cada color debe coincidir con la baja expansión del boro transparente (COE alrededor de 33). Durante mucho tiempo el boro ofrecía menos y más pálidos colores, con rojos y amarillos brillantes especialmente difíciles. La brecha se ha estrechado: los colores de golpe ricos en plata y oro se convirtieron en una fortaleza del boro, y siguieron los opacos más brillantes a base de cadmio. El rango es aún más pequeño que el vidrio blando, y más dependiente del calor y la llama. Más sobre el vidrio en sí en Qué es el vidrio: Estructura, Tipos y Borosilicato.
Probar los colores
- Haz una pieza de prueba etiquetada para cada nuevo color, con fabricante, nombre y número de lote: los lotes pueden variar.
- Pruébalo como lo usarás: fino y grueso, encapsulado y en la superficie, golpeado y no golpeado, llama neutral y reductora. Anota lo que hiciste.
- Recoce antes de juzgar, ya que muchos colores cambian en el horno.
- Mira en diferentes luces: luz del día e interiores, contra blanco y oscuro, con luz pasando a través y reflejándose.
- Prueba combinaciones para reacciones y compatibilidad antes de una pieza terminada.
Seguridad con el color
Estos se añaden a los básicos del estudio en El Estudio: Espacio de trabajo, Seguridad y Equipo.
- Colores de cadmio y selenio: los compuestos de cadmio son tóxicos y cancerígenos, y los compuestos de selenio también son tóxicos. En el vidrio terminado están unidos, pero sobrecalentar estos colores puede liberar vapores. Trabaja con buena ventilación, no los hiervas ni los quemes, lee la hoja de datos de seguridad del proveedor, y mantén tal vidrio lejos del uso de alimentos.
- Fumigación: los vapores metálicos son peligrosos para respirar. Fumiga solo con una fuerte extracción local que lleve el vapor fuera del estudio. Usa solo plata fina y oro puro: nunca plata de ley, metal chapado, soldadura o metal desconocido, que puede contener cobre, zinc, plomo o cadmio.
- Polvo e higiene: muele vidrio coloreado en húmedo, limpia el polvo con un paño húmedo, lávate las manos después de manipular varillas y frit, y no comas ni bebas en el banco.
Siempre sigue los datos de seguridad de tus proveedores y las regulaciones locales.
Con el color entendido, el siguiente paso es la pieza terminada: Acabado, Combinación y Solución de Problemas.
Pon a prueba lo aprendido10 preguntas
Elige una respuesta en cada pregunta y comprueba tus resultados al final.
-
01Why does cobalt glass look blue?
What reaches your eye is the light that was not absorbed.
-
02What makes gold ruby glass red?
This is surface plasmon resonance: the particles' surface electrons oscillate and absorb green light.
-
03As gold particles grow larger, the colour moves:
There is no universal rule that smaller means cooler: for gold it is the opposite.
-
04How does tin oxide make glass opaque?
Transparent means mixed at the atomic level; opaque means tiny solid things inside scatter the light.
-
05What was manganese historically used for in glass?
It turns blue-green Fe²⁺ into paler Fe³⁺, and a touch of purple masks what is left.
-
06Why does some old clear glass turn lavender in the sun?
Collectors call it sun-purpled glass. It helps date bottles made before the 1920s.
-
07What is striking?
Stop when you like the colour: overstriking can make some colours dark or muddy.
-
08Which metals should be used for fuming?
Never sterling, plated metal or solder, which can contain copper, zinc, lead or cadmium. Always fume under strong extraction.
-
09Where does dichroic glass get its colour?
The same physics as a soap bubble: colours shift with the viewing angle.
-
10Why is the borosilicate colour palette smaller than soft glass?
The gap has narrowed: silver and gold striking colours became a boro strength.
0 / 10 respondidas






























