Estudio de la coloración roja y amarilla de vidrios de la Catedral de ...

ESTUDIO DE LA COLORACIÓN RO)A Y AMARILLA DE VIDRIOS DE LA CATEDRAL DE TOLEDO
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3S8.8 489.6 4i^.8 5M.B 55B.8 ôBBJ 658.8 788.6 758
Longitud de onda [nm]
Fig.2.- Espectro de absorción óptica del vidrio amarillo A-1.
Elmer,modelo Lambda 9. El espectro del vidrio R-1 muestra la banda
de absorción a 560-570 nm característica de los vidrios rojos rubí de
cobre, coloreados por agregados coloidales de CU2O (4) y el espectro
del vidrio A-1 presenta la típica banda de absorción a 410 nm
propia de los coloides de plata en vidrios (5).
2.3. Microscopía electrónica
Para confirmar la existencia de las partículas coloidales responsables
del color rojo rubí, se sometió la cara coloreada del vidrio R-1
a un ligero ataque superficial con una disolución de ácido fluorhídrico
al 5% en peso durante 30 segundos y se observó inicialmente
por microscopía electrónica de barrido. Las fotografías obtenidas
permitieron poner de manifiesto la existencia de pequeñas inclusiones
dispersas de diferente morfología y de un tamaño medio aproximado
de 1 \im. Por dispersión de energías se hicieron microanálisis
puntuales de estas partículas que indicaron que estaban constituidas
mayoritariamente por cobre.
Para poder precisar mejor su forma se preparó una réplica de la
superficie coloreada de otra muestra, también atacada previamente
con ácido fluorhídrico en las mismas condiciones, y se estudió por
microscopía electrónica de transmisión. Las micrografías obtenidas
(fig. 3) muestran la existencia de numerosos cristales cúbicos constituidos
posiblemente por CU2O. junto a ellos aparece otro tipo de
cristales, cuya morfología se asemeja a la de los de casiterita, observados
en otros vidrios rubí de cobre (4) (fig. 4). Ambas formaciones
son análogas a las que aparecen habitualmente en los vidrios rubí
de cobre.
2.4. Perfiles de difusión
El hecho de que los tres vidrios estudiados estuvieran coloreados
superficialmente hacía de interés conocer el espesor de la capa
coloreada y el gradiente de concentración de colorante. El espesor
se midió en una sección de cada muestra a partir del borde exterior
de las capas coloreadas, utilizando un microscopio electrónico de
barrido Zeiss DSM-950. Los valores obtenidos fueron de aproximadamente
300 )im para la capa roja del vidrio R-1, 200 |im para la
del vidrio R-2 y 34 |im para la capa amarilla. Puede confirmarse, por
lo tanto, que la coloración se llevó a cabo en todos los casos por el
procedimiento de cementación, frecuentemente empleado para la
coloración de este tipo de vidrios y consistente en un proceso de
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Fig.3.- Micrografías de transmisión de la superficie del vidrio R-1 mostrando cristales
cúbicos de CU2O.
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Fig.4.- Micrografías de transmisión de la superficie del vidrio R-1. Junto a los cristales
cúbicos de CU2O pueden observarse formas alargadas debidas probablemente
a cristalizaciones de Sn02.
interdifusión en el que los iones Cu"^ y Ag"^ son aportados desde el
exterior por intercambio con iones alcalinos que se extraen del
vidrio. Para ello se sumerge el vidrio en una sal fundida que contenga
los iones que se deseen introducir, o bien se aplica la sal mezclada
con una pasta arcillosa o con otro material inerte, cubriendo
la superficie que se desee colorear. Tras un tratamiento de algunas
horas a una temperatura comprendida entre 350 y 500 "C se produce
el intercambio y se obtiene la coloración. El espesor de la capa
coloreada viene dado por la profundidad de penetración de los
iones colorantes y ésta, a su vez, depende de la concentración de la
sal, de la temperatura y del tiempo de tratamiento.
Los iones colorantes no mantienen la misma concentración en
toda la capa, sino que se disponen siguiendo un gradiente decreciente
desde la superficie hacia el interior, que determina el perfil de
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s
o
60
50 1
40
30
20
10 i
300
Profundidad de penetración (jim)
Fig.5.- Perfiles de difusión de iones Cu en los vidrios R-1 y R-2.
Boletín de la Sociedad Española de Cerámica y Vidrio. Vol. 33 Num. 6 Noviembre-Diciembre 1994 335