曝曬著色一般認(rèn)為是玻璃在太陽光中的紫外線照射下,從玻璃結(jié)構(gòu)中或變價(jià)離子中激發(fā)電子所引起的。這些電子直到在結(jié)構(gòu)中某處被捕獲,負(fù)離子空穴、缺位空穴、結(jié)構(gòu)缺陷或變價(jià)離子等都能捕獲電子,由此而形成的新的電子結(jié)構(gòu),通常稱之為色心,它將在可見光區(qū)域產(chǎn)生特定波長的光吸收。另外在紫外線照射下產(chǎn)生的正電荷空穴,被結(jié)構(gòu)缺陷或變價(jià)離子所捕獲,也可能產(chǎn)生色心。
含有錳和鐵的玻璃在太陽光照射下,從二價(jià)錳離子激發(fā)出一個(gè)電子,為三價(jià)鐵離子所捕獲,產(chǎn)生下列光化學(xué)反應(yīng)式:
Fe3++Mn2+→Fe2++Mn3+
反應(yīng)結(jié)果使玻璃從原來的淡黃色轉(zhuǎn)變?yōu)闇\紫紅色,玻璃退火后,這種變身又會(huì)復(fù)原。由于普通玻璃都含有鐵等有害雜質(zhì),因此曝曬著色是一種普遍現(xiàn)象。
白砒(As2O3)有加速曝曬著色的作用,因此有些玻璃(如眼鏡玻璃)為了提高抗曝曬變身能力,一般不用白砒而用氧化銻作澄清劑。
一些透紫外線玻璃,經(jīng)紫外線長期照射后,將發(fā)生紫外透過率下降的現(xiàn)象。主要是在紫外線激發(fā)下,部分二價(jià)鐵離子被激發(fā)出一個(gè)電子轉(zhuǎn)變?yōu)槿齼r(jià)鐵離子引起的,因Fe3+的吸收紫外線的能力遠(yuǎn)大于Fe2+。但玻璃經(jīng)適當(dāng)熱處理后,能使紫外穿過濾重新回升,但這種“熱回升”不能使紫外透過率恢復(fù)到原有水平。