Was ist Glas? ! nicht Kristallin ! anorganisches Schmelzprodukt ! transparent ! Tg = 2/3 Ts ! Nichgleichgewicht ! Eingefrorene unterkühlte Schmelze ! Gebrauchsbereich bis Tg

" V/T Diagramm Welche Naturgläser gibt es?

! Obsidian #Vulkan ! Bims#Vulkan ! Fulgarite#Blitz ! Tektite#Meteor

Wie sieht der kurze Geschichtliche Ablauf aus? ! v. 5000 Jahren Ägypter (Glasperlen) ! 500 v. Chr. Gefäße (Herstellung mit sog. Sandkernen) ! 1.Jhd. v. Chr. Glasmacherpfeife (besseres Tigelmaterial) ! 3.Jhd. N. Chr. Römer mit den Diatret Gläser (statt Soda als Alkalirohst. Pottasche) ! erst 15.Jhd. farblose Gläser (Kristallglas mit Pb)

Welches sind die Glasrohstoffe?

! Sand (SiO2) ! Flussmittel (Schmelzpunktserniedrigung) (Na2CO3) ! Soda (Na2O) ! Kalkstein (CaCO3) # Kalk (CaO)

Welches sind die bekanntesten Gläser und Ihre Zusammensetzung? ! Kalk-Natronglas (KNG): 75%SiO2; 15%Na2O; 10%CaO; <2% Al2O3 ! Boro-Silikat-Glas: 75%SiO2; 17%B2O3; Rest: Na2O; Al2O3 ! Alumo-Silikat-Glas: 50% SiO2; 20% Al2O3; Rest: CaO; B2O3; MgO

Wie sieht die Struktur von Glas aus?

! Nahordnung ! Röntgenamorph nicht amorph

" Bragg Bild (Intensität auf sinΘ/λ) ! gleicher Bindungszustand wie Kristall ! man benötigt Netwerkbildner und evtl. Netzwerkwandler ! rKation/rAnion

o > 0,155 # KZ 3 trig. planar o > 0,225 # KZ 4 tetraeder o + SiO2

Wann wird Glas gebildet? ! polyedrische Raumgruppe ! nur über Ecken verbunden (sonst zuviel Symmetrie) ! ein Sauerstoff an nicht mehr als 2 Kationen gebunden ! Anion bildet die Brücken ! Mindestens 3 Ecken des Polyeders müssen Brücken bilden

1

Welche Stoffe sind Netzwerkbildner und welche Netzwerkwandler? ! Netzwerkbildner:

• Typ R2O5/RO2/R2O3 • SiO2/B2O3/P2O5

! Netzwerkwandler: • Alkali/Erdalkalimetalle

Was bewirkt ein Netzwerkwandler?

! sprengt den geschlossenen Verband auf ! O2- ist Trennstellensauerstoff ! Grenze der Glasbildung: wenn nur noch 3 Ecken des Polyerdes verknüpft ! R20*SiO2 gibt lange Ketten aber Glasbildung gerade noch möglich

Wie charakterisiert man Glas?

! NMR Spektroskopie (Anzahl brückenbildender O und aus Bandenverschiebung Anzahl freier Bindungen)

! UV / IR Absorption (Wassergehalt messbar) ! Reflexionssprektum ! Raman � Spektroskopie (Inelastische Streuung)

• Schwingung von Atomgruppierungen • ω0±ωi bei Raleigh-Steuung nur ωo

" Bilder (Ramann Int. auf wellenzahl)

! Dietzel Feldstärke • Masszahl für Bindefestigkeit • Formel: F=z1z2e2/a2 • Nur auf oxidische Systeme anwendbar da nur z/a2 • F gross # starkes Kation und umgekehrt • 0,1-0,4 Netzwerkwandler • 0,5-1 Zwischenoxid • 1,4-2,0 Netzwerkwandler • stabil bei ∆F>0,3 (Ausnahme SiO2=0,23)

" V-Phänomene: therm. Ausd./spez. W./ Schmelztemp. auf z/a2

Wie sehen die Bindungsverhältnisse im Glas aus? ! immer Mischbindungen ! ionisch �kovalent:

" B-O 35% " Si-O 41% " Al-O 51% " Ca-O 67% " Na-O 70% " K-O 72,5%

! gemischter Bindungszustand in SiO2 ! dreidimensionales Netzwerk, Nahordnung, keine Fernordnung =

Netzwerkhypothese ! Si sp3 Hybrid ! rKation/rAnion bei SiO = 0,3 # KZ 4# Tetraeder ! metallisch + kovalent bei Se

2

Welche Beispiele für nicht silikatisch Gläser gibt es und wie sind deren Eigenschaften?

1.) Germanatglas (GeO2) " 4 bindiger O " gut im IR Bereich, gut durchlässig, da Ge schwerer als Si

2.) Phosphatglas (P2O5) " 3 bindiger O " geringere chem. Beständigkeit aber gute opt. Eigenschaften besser

als SiO2 3.) As2O3

" Giftig, Struktur wie P2O5 4.) Chalgogenidgläser

" S, Se, Te an Stelle von O " Te als Anion " Mit steigendem Atomgewicht des Anions nimmt die

Glasbildungstendenz ab und der metallische Bindungsanteil steigt " Spez. Op. Und el. Eigenschaften

5.) Fluoridglas " BeF2 " Giftig " 9Modellglas mit ZrO2 in Forschung eingesetzt

6.) Nitridglas " N für O # hohe chem. Bestädnigkeit, höhere Viskosität " Si3N4 zersetzt bei 1700°C

7.) Metallische Gläser (∆ρ<1%) " Hergestellt durch splat cooling / Bandziehverfahren " Glasbildner (Cu,Ag;Fe,Co) 70-85% " Glaswandler(B,Co,Si,Ge;P) 15-30% " Hohe chem. Beständigkeit " Geringe elektr. Leitfähigkeit " Geringe Wärmeleitung " Geringes E-Modul # Golfschläger

8.) Glasiger Kohlenstoff " Amorphes C-Netzwerk " Homogen " Spröde " Fest " Gute chem. Beständigkeit wegen fehlender KG

Wie sehen die Hintergründe für Entmischung bei Gläsern aus und was ist Vycor Glas?

! Glasigkeit : 1/KG (Keimbildungsgeschw.) ! Sichtbar durch Abdruckpräparation# Schrägbedampfung mit Pt# Kontrast im

TEM ! Gibbs`sche Phasenregel: F=K-P+2

" Bild (spinodal/binodal) ! Vycor-Glas:

" Grosse SiO2 Tröpfchen(Durchdringungsgefüge)in B2O3 reicher Matrix mit kleinen Natriumborat (Na2O) reichen Tröpfchen

" # auslaugen der Boratphase # SiO2 Gerüst # sintern zu Kieselglas

" nur 1200-1500°C nötig anstelle von 2200°C

3

Welche Aussagen über Kristallisation kann man Treffen?

! unerwünscht ! läuft über Keimbildung und Keimwachstum ab ! Kristallisation aus der Schmelze erklärt man über die freie Enthalpie

!

*exp( )

1.* * * ; ; . ; .*

g D

DS

G f QKB An

kTHKW const T Viskosität G Akt energie Q Diff energie

T Tη

η

∆ + ∆=

∆= ∆ = ∆ = ∆ =

!

3 24 / 3* * 4* * *20

v

V

G r gG rr g

rπ π γγ∗

∆ = ∆ +∂ ⋅

= → =∂ ∆

" Bild (∆G auf r) " Bild(KW;KB auf T)

! Finger auf Halogenlampe ruft durch NaCl Kristallisation hervor ! vKristallisation: KNG>BSG>Kieselglas

Was versteht man unter Glaskeramik?

! Ceran/Zerodur und Macor (Schichtstruktur # spanende Bearbeitung möglich) ! Macor (SiO2;Al2O3;B2O3;MgO;K2O;O;F) ! Ausdehnungen von Keramik und Glas heben sich auf

" Bild (T auf t) ! Kristallisation darf nicht schon während der Abk. vom Verformungsvorgang

einsetzen o Unkontrollierte Kristallisation darf nicht auftreten

! TiO2 + SiO2 Was versteht man unter Viskosität?

! beschreibt die Fließfähigkeit eines Materials ! η ist klein bei Flüssigkeiten und groß bei Festkörpern ! Dynamische Viskosität: Einheit [Poise] früher [dPa*s] heute ! Es gibt kein Modell das die Viskosität komplett beschreibt # nicht Extrapolieren ! Innerhalb der Messpunkte gilt nach VFT (Vogel-Fulcher-Tamman)

log η=A+B/(T-T0) ! O substituiert durch N # η steigt ! Messsmethoden:

• Bis 105 Rotationsviskosimeter • 105< η<109 Torsionsviskosimeter • bis 1010 Fadenziehviskosimeter • unter 600°C Balkenbeigeviskosimeter

" Bild (η auf T) langes/kurzes Glas

! Bei RT η=1019dPa*s ! Verarbeitbar vor Flamme von 106 bis 109 ! Steile Kurve # kurzes Glas, da wenig Zeit für Bearbeitung

4

! Der Wendepunkt der log η Kurve liegt bei rund 1013 dPa*s = Tg " Bild (log η auf T)

T- Punkte T-Bereich log η [dPa*s] Unterer Kühlpunkt 14,5 Oberer Kühlpunkt 13 Dilatometrischer Erweichungspunkt 11,3 Erweichungspunkt 7,6 Fließpunkt 5 Verarbeitungspunkt 4 Welche Herstellungsverfahren für Glas kennen Sie?

! 1 Hafenofen 1500°C entnehmen der Schmelze bei 1000-1100°C (nicht kontinuierlich) # Glasbäser

! 2 Glaswanne von 1100 auf 1550°C und entnehmen bei 100°C (kontinuierlich) ! 3 Blas Blas Verfahren ! 4 Danner Verfahren ! 5 Fourcault Verfahren ! 6 Butzenscheiben ! 7 Floatglas Verfahren

" Bilder (Aufbau der Verfahren)

Welches ist die theoretische Zugspannung von Glas und wie sehen die realen Verhältnisse aus?

! spröde ! kein Abbau der Spannungsspitzen ! rein elastisches Verhalten ! σtheor=30GPa wegen der Atombindung, die geknackt werden müsste ! real 6x kleiner ! Grund ist die Oberfläche mit ihren Fehlern ! Makrorisse 100-1000µm 30-50MPa (Glasflasche) ! Mikrorisse 1 µm 80-150MPa (Flachglas) ! Glasfasern durch Ätzen größerer Krümmungsradius # 1-5GPa ! Griffith Theorie:

• 02* * /wirk l rσ σ= " Bild (σ auf ε)

Glas Gummi Metall ! Es liegen immer atomare Schädigungen auf der Oberfläche vor

# keine 30GPa o Z.B lokale OH Gruppen auf Oberfläche sind verändert

Material Zugfestigkeit [MPa] E-Modul [GPa] Glasfaser 5000 ~150 C-Faser 2500 ~150 Hochleg.Stahl 2000 ~150 Glasscheibe 100 ~150 Glasflasche 40 ~150 PET 200 3

5

Wie sieht die Bruchausbreitung in Glas aus?

! Bruch erreicht durch eine beschleunigte Bewegung die Schallgeschwindigkeit und läuft dann wellig weg

! Techn. Glas v=1500m/s ! Kieselglas v=2500m/s ! σ2 * l = const ! bei Rissausbreitung entstehen zwei Oberflächen # Oberflächenenergie muss

aufgebracht werden

o beide Energien wirken gegenläufig # 2* **krE

lγσ

π=

! hohe Kompressibilität, da Risse geschlossen werden Was ist die Weibull Statistik und wozu wird sie verwendet?

! Weibull Verteilung und Modul sind Hilfsmittel zur Abschätzung der Bruchgefährdung

! Ausfallsverteilung rißbehafteter Proben in Abh. Von der Belastung ! ln(ln(1/(1-P))=m*ln(σBruch)

" Bild (Verteilungsfkt.) " Bild

(Bruchwahrsch. auf Festigkeit

! je steiler die Kurve desto besser der Werkstoff ! zulegieren von RmOn beeinflusst die Eigenschaften

Wie hängen Schubmodul(G) Elastizitätsmodul(E) und Kompressionsmodul zusammen?

! über die Poisson-Zahl

2*(1 )* 3*(1 2 )*

ddl

lE G

µ

µ µ K

∆

=∆

= + = −

! Festigkeit hängt von der Feldstärke des Kations ab (E+K2O<E+Na2O) ! Je weniger Trennsauerstoff desto größer das Dehnmodul

Wie hängen Spannung und Doppelbrechung im Glas zusammen?

! Spannungen verursachen Doppelbrechung im Glas " Bild (Deformation des

Anion bzw. des Kations)

! Anion wird in Spannungsrichtung verformt Kation senkrecht dazu ! Doppelbrechung ist der angelegten Spannungprop.: D=C*S ! D=n2-n1 ! 1(nm/cm)*(cm2/kp)=1,02Brewster ! Gläser mit 0-Brewster (viel PbO) = Pockels Glas ! Unter polarisiertem Licht sieht man Spannungen in Gläsern

6

Wie sieht die Härte bei Glas aus? ! große Bedeutung aber schwer messbar ! Mikrohärte/ Schleifhärte

o Ritzen (Glas=6) o Eindruckhärte (Vickers/Knoopdiamant)

• 20,1891* /HV F d=! mit steigender Viskosität steigt die Härte ! je mehr Netzwerkwandler desto mehr plastische Verformung ! Diamanteindrücke # kleine Eindrücke (bogenförmig und heilen aus)

# große Eindrücke hinterlassen Ränder

! Bei großen Scherkräften verhält sich Glas nicht mehr Newtonsch # pl. Verform. Wie sieht der thermische Ausdehnungskoeffizient von Glas aus? Material Therm. Ausdehnungskoeff [*10-6/K] KNG 8 BSG 3 Kieselglas 0,5 Weichglas >6 Hartglas <6

! Fügen von Glas: Glasübergang von verschiedenen Ausdehnungskoeff., da ∆α<0,3*10-6/K

! Ca,Na,K erhöhen α, Zr4+,B3+,F,Ti4+ erniedrigen α ! Temperaturwechselbeständigkeit:

"

(1 )* * **z

z

T fE

ZugfestigkeitQuerkontraktion

f Wärmeübergangsfaktor

µσ λα

σµ

−∆ =

===

! KNG:120K ! Dünnwandiges Glas besser beständig als dickes Glas

Wie sieht die spez. Wärme von Glas aus?

! Bereich von 0,5#1J/g*K; Temperaturabhängig ! H=U+pV/G=H-TS/F=U-TS/dU=dW+dQ=-PdV+TdS

Was versteht man unter Oberflächenspannungen im Glas?

! σ = Oberflächenenergie/neue Oberfläche (J/m2) (Energie für neue Oberfläche) Material Oberflächenspannung [mN/m] Ethanol 25 B2O3 70 Wasser 72 Glas 300 Hg 485 Al 800 Tenside 10-20

7

Woraus resultiert die Oberflächenspannung? ! Teilchen werden überall durch benachbarte Teilchen angezogen # Gesamtkraft=0 ! Teilchen an der Oberfläche haben eine resultierende Kraft nach Innen

# Oberflächenspannung

Wie misst man diese Oberflächenspannung? ! ruhende Tropfen Methode

• aus geschliffenem Platinrohr mit Radius r wir ein Tropfen abgesetzt

• Vermessung des Tropfens # Benetzungswinkel # Oberflächenspannung

• Φ>90° keine Benetzung ! Blasendruckmethode

• Es werden Luftblasen in flüssiges Glas durch ein Pt-Rohr geblasen und bei Radius r des Pt-Rohres reißt diese ab

• Aus erforderlichem Druck berechnet man die Oberflächenspannung

• ( * *

2Eintauchtiefe

p g lr

l

)ρσ −=

=

Wie sieht es mit der Beständigkeit von Glas aus? ! beständig gegen Wasser Säuren, Laugen org. Flüssigkeiten, Oxalate, Citrate etc. ! Säurebeständigkeit

o Reiner Ionenaustausch o Ausbildung einer Gelschicht o *m k t∆ = o DIN12116

" 300cm2 Oberfl. ∆m nach 6h in 6 normaler HCl o Säurebeständigkeit steigt mit Ca/Al/B/Mg/Zn/Pb/Zr

" Verfestigung des Glasnetzwerks o Nicht beständig gegen HF

! Laugenbeständigkeit o Nicht so beständig wie gegen Säuren o Auch Kieselglas wird angegriffen o *m k∆ = to Laugenbeständigkeit steigt mit Ca/Al/B/Mg/Zn/Pb/Zr

! Wasserangriff o 1 2 *m k t k∆ = + t

! bei Doppelverglasung tritt bei Wassereintritt eine Trübung auf o Gelschicht wird durch Vibrationen immer wieder zerst

Säureklasse Laugenklasse Hydrol. Kl. 1 Säurebest.

1 Schwach

Lauge löslich 1

2 Schwach Säure löslich

2 Mäßig Lauge löslich

2

3 Mäßig Säure löslich

3 Stark Lauge löslich

3

4 stark Säure löslich

4/5

8

Welche Reaktionen erfolgen in einer Glasschmelze?

! chemische (Ionenbildung)+ physikalische (Einlagerung in Hohlräume) ! mit steigender Temperatur sinkt die Gaslöslichkeit

o Gasblasen in Schmelze = reboil ! Viel O2# grünstich ! Nachbehandlungstemperatur muss kleiner sein als Schmelztemperatur damit kein

Gas mehr entsteht # geringes reboil

Wie kann man Gaseinschlüsse messen? ! Aufbrechen + Massenspektrometer ! Ramann-Streuung durch Laser auf Blase

Wie sieht es mit der thermischen Leitfähigkeit von Gläsern aus?

! T<Tg als Gebrauchstemperatur ! T < Tg: Gebrauchsglas: λ klein ! T > Tg: Schmelze: λ groß !

.effdQ dTAdT dx

λ= − ⋅ ⋅ ; A= Fläche

! .eff g e Strahlungλ λ λ λ= + +

gλ = Schwingungen der Atome = Phononen( Bei Glas gering da keine Gitterstruktur )

eλ = Elektronenwärmeleitung ( Bei Glas rund 0 da keine freien Elektronen )

Strahlungλ = wegen Transparenz Hauptanteil bei Glas ! Phononen:

- Welle die durch ein Kristall hindurchgehen kann - Welle geht umso besser hindurch, je ungestörter der Kristall ist

! Phononenstreuung:

- durch Fehler ( Fehlstellen, grosse Substitutionen ...) - Anwendung : Unterscheidung Zr � EK <-> Diamant über Wärmeleitung

! im Glas ist Gitter extrem gestört => gλ sehr gering 13g p pc v lλ = ⋅ ⋅ ⋅ p

e

; l = freie Weglänge p

e L Tλ σ= ⋅ ⋅ ; = Lorenzzahl ( 1<L<3) ; T = Temp. ; L eσ = el. Leitf. 2 316

3St Stn T lλ σ= ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ; σ = Stefan-Bolzman-Konstante ; n = Brechungsindex

= mittlere freie Weglänge der Photonen Stl! n und l gelten für die Wellenlängen der Wärmestrahlung die im Infraroten liegt St

! bie RT ist Stλ nur sehr gering ! Glasfaser für Wärmeisolation durch Vakuum und Erogel ! An einem Glasstab sind die Enden heißer als die Seiten wegen Wärmestrahlung

o Bewegung der Luft behindert # Wärmedämmung

9

Wie kann man sich die elektrische Leitfähigkeit von Gläsern erklären? ! die ionisch gebundenen Kationen der Netzwerkwandler haben eine gewisse

Beweglichkeit und können so zur Stromleitung beitragen ! Ion muss 1 wertig sein und einen kleines Ionenradius haben (Na+,Ag+,Cu+,H+) ! Durch thermische Aktivierung erfolgt die Stromleitung ! Hopping (Potentialwall wir überwunden)oder Tummeln ! T>5000°C KNG # Ionenleitung ! Wegen Korngrenzen keine allg. Aussagen bezgl. Kristall möglich ! a im Glas größer

" Bild (Energie auf Abstand)

!

.

~ 1/ aber: durch KG

el Ionen Elektronen

el

Glas Kristall Kr Glas

aa a w w

σ σ σσ

= +

> >

! Oberflächenleitfähigkeit dominiert wegen Reaktion mit Umgebungsfeuchtigkeit

! ITO: Beschichtung auf Glas (Pb) Wo wird dieses Phänomen eingesetzt?

! Erhitzen der Glasschmelze • durch T Erhöhung nimmt Strom immer mehr zu

o Begrenzung durch Vorwiderstand ! Glas:

$ Elektrowannen pH-Elektrode $ Halbleiter (Phosphatglas + V3+#V4+)

! Glas + Keramik: $ Batterie, hochtemp. Batterie (200-300°C)

! Keramik (Glas): $ Brennstoffzelle

Wie sehen die optischen Eigenschaften von Gläsern aus?

! mit steigender Dichte steigt n $ wird optisch dichter

! Dielektrische Konstante: ! ' 'i 'ε ε ε= + ⋅! ! wir kennen: Brechungsindex n

Absorptionskonstante k Absorptionskoeffizient α

!

2 2

2

''' 2 ( )

:'' 0 0 '

n kn k Verluste

im sichtbaren Bereichk n

εε

ε ε

= −= ⋅ ⋅

= ⇒ = ⇒ =

! 1 2

2 1

sinsin

c nnc n

1

2

αα

= = =

! Transmission:

( )0

expI dI

α= − ⋅

10

Wann tritt Reflexion ein? ! Reflexion: ( unter senkrechter Einstrahlung ):

gilt für kleine Winkel

211

nRn− = +

! Totalreflexion R=0 # Brewsterwinkel sin

nα=

1

Was ist Dispersion?

! Dispersion: Im Vakuum sind die Geschwindigkeiten für alle Wellenlängen gleich

im Medium nicht # Dispersion dndλ

normalerweise : λ↑ => n↓

Wie charakterisiert man Gläser? ! Abbe-Zahl:

Zur Charakterisierung v ndet man die Brechzahlen für 3 bestimmte Wellenl

on Gläsern verweängen

onochromatisches Licht herzustellen gen verschiedener Elemente

=546

off ! Ab mgekehrt

ie kann man den Brechungsindex messen?

zahl durch Messung des Grenzwinkels der

s !

ie ist die Temperatura

! früher hatte man keinen L

% man benutzte best. Wellenlänaser um m

"

# #' '

1grün

eR

F eblau rot

nn n

ν −=

−

en

' =643,8 nm Cd-rot ,1 nm Hg-grün

en

' =486 nm WasserstFnbe-Zahl ↓ => n ↑ und u

W! Abbe-Refraktometer:

Bestimmung der BrechTotalreflexion Je länger der Tubu desto besser die Auflösung

5 41 10 ....2 10n − −∆ = ⋅ ⋅

Jelly-Refraktometer 210n −∆ =

W bhängigkeit der Brechzahl?

! n(t) Glas : 510dn −= // Flüssigkeit:dT

410dndT

−=

% bei Abbe-Refraktometer mus

s die Temperatur sehr genau gehalten

Was sind die besten Linnzte

d solche allerdings nur für die entsprechenden

! Photoobjektive sind nie Beugungsbegrenzt

as ist Trübglas? h einbringen kleiner Partikel verursacht man and diesen Streuung des

Lichtes ( )# milchiges Glas

werden sen?

0,1T C∆ < °

! Beugungsbegre Linsen % im CD-Spieler sin

Wellenlänge

W! durc

1 2n n≠

11

Welche W! h # Anregung von Molekülen zum Schwingen

$ durchstimmbare monochromatische Strahler notwendig t # Filter /Gitter /Prismen zum Aufspalten des

! Inteferenz-Spensität zum Detektor

il: das Signal Rausch Verhältnis wächst prop. zu N= Anzahl an Messungen

Wie lautet das Kirchhoff`

läser aus? SiO2 B 3 P2O5 GeO2

ellenlänge benutzt man zur Spektroskopie? IR-Bereic

Welche Spektoskopiemethoden gibt es?

! dispersive Spektroskopie

$ gibt es nichSpektrums

$ monochromatisches Licht $ I(Frequenz)

ktroskopie $ Energievorteil: höhere Inte$ Multiplexvorte

sche Gesetz: • A+T+R=1

Wie sehen die Absorptionskanten der G

2OUV - Kante 160 � 200 nm 200 � 250 nm < 150 nm 350 � 400 nm Max IR � 9 µm Absorption

4 7,5 µm

10,5 m

11 µm

5 IR � Kante

� 5 µm

µ

� 6 µm ! Wellenlängen <190nm Absorbiert bereits Luft

o messen unter Vakuum Wi

! Ionenfärbung:e kann man Gläser einfärben?

ruppenelementen ( 1. und 2. Periode) i Lanthaniden • Farbe abhängig vom Element

OZ (KNG)

Z=6 rosa (BSG)

Ti N Cr c

Farben

Ni Cu

! bei Nebeng! be

• Von der Wertigkeit • Von der K

o Co2+ ist in KOZ=4 blauo Co2+ ist in KO

Mn nur s hw.

Fe Co

+3 blau +4 farblos

grün +3 blau braun

s

+3 grün

+6 gelb

+2: IV VI orange

t

+2: IV blau

VI sa

+2: IV blau VI rosa

+2: IV a VI gelb

+2: IV b VI blau

+5 farblo

gelb

+3 violet+3:

IV gelb ro

ros gel

N

12

& Wertigkeidurch Redox-Reaktionen aufgrund von Lichteinfall kann sich die Absorption ändern

ation

ün mit überlagerter Fluoreszenz

Seltene spektren => schmale Absorptionsbanden

" man kann Laser herstellen

! Anlauf-Färbung : = quantum sit f

haften der Teilchen ändern sich mit zunehmender Verkleinerung + Teilchen sind halbleitend

rptionseigenschaften ändern sich

•

t:

= Solaris

U2O72- : gelborange

UO22+ : gelbgr

Erden: zeigen Linien

" man kann Fluoreszenz machen

Bsp.: Nd3+ , Pr3+ , Didym

e e fect • die Eigensc

" Abso

Abs 1orptionskante 2gEr

∝

r ( 10 � 20 nm ) => rot • r ↓↓ ( 2nm ) => gE

• die ausfallenden Teilchen sollen a

↑↑ => gelb

lle möglichst gleich

Die Steilheit der Absorptions- bzw. Transmissionskurve

• bei ↑ Gleichmäßigkeit Bsp. CdS als P% durch Tem

! Rubin-Färbung:

Au : Goldrubin => rot bin => rot

ant )

O2 + AgCl3 + Reduktionsmittel + Stabilisator

Pro

groß sein

hängt von der Gleichmäßigkeit der Teilchen ab Steilheit ↑ulver wird in Glas bis zur Sättigung gelöst pern erhält man Keime mit gl. Durchmesser

(3000 Jahre alt ) $ Färbung lauft hier über Streuung

Cu: KupferruNano � Pt, Pd => grau ( uninteress

Bsp: K2O-CaO-SiO2 oder K2O-CPbO-Si

blem: ∅-Kontrol∅ zu groß Reflexion von Gold

! Photochemie:

AgBr <-> Ag + Br hν gelb-braun + CeO2 : Reaktion wird verbessert/

lungsschädigung

le + exakte T-Kontrolle => Glas wird lebrig => Farbe von

Strah : Reaktionen durch Bestrahlung

13