Окрашивание кварца

[Вадим Вергун]

Известен ряд патентов по которым природные кристаллы кварца окрашивают в "аметистовый" синий цвет путем обсыпки смесью монооксида и закиси-окиси кобальта (в соотношении 1:1) с оксидом цинка (соотношение оксид кобальта оксид цинка в районе 1:3) с последующим прогревом до 1000-1200С. Причем обещают проращивание в глубину на десятки миллиметров за время порядка 20часов, греют на воздухе. Мне думается что это реально так как уже при 1100С кварц ощутимо мягкий, диффузия в нем небось идёт весьма шустро, но не станет ли он стеклом после остывания?

Так же отмечают что если использовать чистый миноксид кобальта или чистую закись окись то окрашивания не будет от слова совсем. Причем это синхронно несколько источников сообщают. Мне это кажется странным так как на воздухе при 1000С любая смесь оксидов кобальта придет к некому единому составу зависящему только от давления кислорода и температуры и не понятно нафиг вообще тогда нужно это смешение. Или там есть какой-то более тонкий химизм? 

Ещё не понятно какой принцип действия оксида цинка. Пишут что если без него то красится на много хуже. Жидкой фазы он не даст при таких температурах. Или там какая-нибудь эвтектика с оксидом кобальта? Вообще интересно услышать соображения по этому вопросу.

[chemister2010]

Может он дает какой-нибудь силикат, который ускоряет диффузию?

[Леша гальваник]

Или двойной силикат кобальта-цинка...

[Arkadiy]

21 час назад, Вадим Вергун сказал:

Известен ряд патентов по которым природные кристаллы кварца окрашивают в "аметистовый" синий цвет путем обсыпки смесью монооксида и закиси-окиси кобальта (в соотношении 1:1) с оксидом цинка (соотношение оксид кобальта оксид цинка в районе 1:3) с последующим прогревом до 1000-1200С. Причем обещают проращивание в глубину на десятки миллиметров за время порядка 20часов, греют на воздухе. Мне думается что это реально так как уже при 1100С кварц ощутимо мягкий, диффузия в нем небось идёт весьма шустро, но не станет ли он стеклом после остывания?

Так же отмечают что если использовать чистый миноксид кобальта или чистую закись окись то окрашивания не будет от слова совсем. Причем это синхронно несколько источников сообщают. Мне это кажется странным так как на воздухе при 1000С любая смесь оксидов кобальта придет к некому единому составу зависящему только от давления кислорода и температуры и не понятно нафиг вообще тогда нужно это смешение. Или там есть какой-то более тонкий химизм? 

Ещё не понятно какой принцип действия оксида цинка. Пишут что если без него то красится на много хуже. Жидкой фазы он не даст при таких температурах. Или там какая-нибудь эвтектика с оксидом кобальта? Вообще интересно услышать соображения по этому вопросу.

Естественно, вы получите силикаты цинка и кобальта, которые и окрасят ваш кварц. Наверняка там получается какой-то смешанный силикат

[Вадим Вергун]

26 минут назад, Arkadiy сказал:

Естественно, вы получите силикаты цинка и кобальта, которые и окрасят ваш кварц. Наверняка там получается какой-то смешанный силикат

Поверхность кварца при этом не видоизменяется. Пишут что можно так обрабатывать полированные изделия. иными словами нет химического взаимодействия с кварцем с образованием каких-то адгезивных силикатных пленок между кварцем и смесью оксидов.

2 часа назад, Леша гальваник сказал:

Или двойной силикат кобальта-цинка...

Если бы что-то такое образовывалось поверхность кварца бы мутнела. А этого не происходит.

[Леша гальваник]

10 часов назад, Вадим Вергун сказал:

Если бы что-то такое образовывалось поверхность кварца бы мутнела. А этого не происходит.

А если твердый раствор? При том, что для окрашивания того кобальта нужно мизер...

[chemister2010]

10 часов назад, Вадим Вергун сказал:

Поверхность кварца при этом не видоизменяется. Пишут что можно так обрабатывать полированные изделия. иными словами нет химического взаимодействия с кварцем с образованием каких-то адгезивных силикатных пленок между кварцем и смесью оксидов.

Если бы что-то такое образовывалось поверхность кварца бы мутнела. А этого не происходит.

 

Поверхность не изменяется, только меняется цвет и куда-то деваются два оксида. Не логично.

 

С чего бы поверхность должна мутнеть? Существуют прозрачные эмали для стекла. Можно в литературе по стеклу и фарфору посмотреть как производят окраску.

[aversun]

16.10.2021 в 10:07, Вадим Вергун сказал:

Известен ряд патентов по которым природные кристаллы кварца окрашивают в "аметистовый" синий цвет путем обсыпки смесью монооксида и закиси-окиси кобальта (в соотношении 1:1) с оксидом цинка (соотношение оксид кобальта оксид цинка в районе 1:3) с последующим прогревом до 1000-1200С.

Все это напоминает зелень Ринмана, качественную реакцию на кобальт, у нее синезеленый цвет. Возможно, что здесь цвет несколько меняется. Если кристаллические структуры цинката кобальта и кварца совпадают, то вполне возможен некий изоморфизм или слойное нарастание.

[бродяга_]

16.10.2021 в 01:07, Вадим Вергун сказал:

при 1100С кварц ощутимо мягкий

для размягчения этой температуры маловато, надо 1400 °C.

оксид цинка как то ускоряет диффузию в кварц кобальта.

[Вадим Вергун]

1 час назад, бродяга_ сказал:

для размягчения этой температуры маловато, надо 1400 °C.

оксид цинка как то ускоряет диффузию в кварц кобальта.

Самолично наблюдал как работающий под вакуумом кварцевый реактор при 1050С (возможно был небольшой перегрев, но не выше 1100) за время порядка нескольких часов существенно деформировался. Это конечно не то размягчение которого достаточно для работы стеклодува, но тем не менее эффект есть. В целом для кварцевых изделий 1100С это придел выше которого работать невозможно, в по этим методикам окрашивания и до 1200С греют.

1 час назад, aversun сказал:

Если кристаллические структуры цинката кобальта и кварца совпадают, то вполне возможен некий изоморфизм или слойное нарастание.

Речь не о поверхностном окрашивании, а о быстрой диффузии кобальта в глубь на существенную глубину.