CN1349035A

CN1349035A - 一种变色玻璃及用其制成的窗

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Publication number: CN1349035A
Application number: CN 00130758
Authority: CN
Inventors: 林廷
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2000-10-18
Filing date: 2000-10-18
Publication date: 2002-05-15
Anticipated expiration: 2020-10-18
Also published as: CN1185399C

Abstract

铝合金窗是目前使用得非常普遍的一种窗户,其玻璃很多都是蓝色的。如果按一下按钮,蓝色就会变深或变浅,甚至变成无色,这样的窗户定会受人喜爱。本发明是利用电流控制处在两层透明玻璃之间的变色液的化学组成,从而控制变色液的颜色,并使玻璃的外观颜色改变。而这种颜色的变化是可逆的。由此,本发明提供了一种使用方便,颜色可连续调节的变色玻璃,以及用此玻璃制成的窗户,使普通家庭、办公室的窗户能随意调节颜色。

Description

一种变色玻璃及用其制成的窗

本发明涉及一种玻璃和玻璃窗。

铝合金窗是目前使用得非常普遍的一种窗户，其玻璃很多都是蓝色的。如果按一下按钮，蓝色就会变深或变浅，甚至变成无色，这样的窗户定会受人喜爱。

所以，以往已有人利用向双层玻璃中间注入有色溶液的方法，使窗户的玻璃变色，并以此申请了专利，如申请号为98116596的“可调节透光度的窗的制作方法”，申请号为95212818的“电控变色玻璃窗”，申请号为97105703的“液体变光变色玻璃的制作方法”，等等。

上诉三个专利的技术大同小异，都要为每个窗户安一个输液泵和盛液体的容器，从而使窗户变得笨重，不易移动，其实用性受到限制。

本发明的目的在于提供一种使用方便，颜色可连续调节的变色玻璃，以及用此玻璃制成的窗户，使普通家庭、办公室的窗户能随意调节颜色。

本发明也是利用向两层透明玻璃之间注入溶液的方法，使玻璃变色。所不同的是，本发明所用的溶液是变色液，该变色液能受电化学反应控制而改变自身的化学组成，从而改变颜色，并使玻璃的外观颜色改变。而这种颜色的变化是可逆的。

本发明使玻璃变色的方法是：通过电极将直流电通入被封存在两层透明玻璃之间的变色液中，利用电化学反应，使变色液的化学组成、或局部化学组成改变，从而使变色液的颜色发生相应变化。

本发明所说的变色玻璃，包括至少两层透明玻璃，其特征在于所说的变色玻璃还包括变色液、电极和直流电源，其中：所说的变色液被封存在所说的至少两层透明玻璃之间；所说的电极至少在通电时与所说的变色液保持接触，并与所说的直流电源相连接。

本发明所说的变色液是一种含有变色剂的电解质溶液，当该变色液的化学组成受电极上的电化学反应控制而按特定方向变化时，会导致变色剂颜色的相应变化，且这种变化是可逆的。这里，变色剂是变色液能够改变颜色的关键。许多物质都能充当变色剂，比如化学滴定中使用的各类指示剂，包括酸碱指示剂、氧化还原指示剂和其他指示剂，也包括一些能够提供变价变色离子的电解质或单质。例如酚酞的水溶液，pH＝7时是无色的，但当溶液中的[OH^-]不断增加，至pH＝10时，溶液就会变成红色，这是因为酚酞分子改变了颜色的缘故。如果这时再令溶液的[OH^-]减少至pH＝8，溶液又会恢复原先的无色状态。这里，酚酞就是变色剂，而氢氧根离子(OH^-)就是令变色剂(酚酞)变色的组份。又如：FeCl₂的水溶液是绿色的，这是Fe²⁺的颜色，如果利用电极反应将Fe²⁺氧化成Fe³⁺，溶液就会变成黄色。这里铁离子就是变价变色离子。

为使变色玻璃或变色窗具有实用性，变色液的变色反应就必须具有可逆性。也就是说，当该变色液的化学组成受电极上的电化学反应控制而按特定方向变化时，会导致变色剂颜色的相应变化，且这种变化是可逆的。

本发明所用的玻璃一般是无色透明的，当然也可以用有颜色的透明玻璃，这时玻璃的外观颜色将是玻璃本身的颜色与变色液颜色的叠加。本发明的变色玻璃除可做窗户外，还可以用做商店的玻璃墙、门、橱窗，甚至大型的玻璃幕墙，又或者金鱼缸，等等。

现在许多商店都喜欢用整幅透明玻璃做墙，以吸引消费者。图1是一种能够用做玻璃墙、门或窗户的变色玻璃的结构示意图。无色透明的玻璃1和玻璃2互相平行，且竖向安放，两玻璃之间的距离为5～15毫米。密封圈3被夹在两块玻璃之间，并与两块玻璃粘接牢固，共同构成一个盛变色液9的长方形容器。虚线7是变色液的液面。排气孔8可以防止容器内压过高。电极4在变色液底部，是表面覆盖了一层硫酸铅的条形铅电极。电极6是条状惰性电极，一般可以用石墨制作，它也是浸在变色液9中。

变色液的组成是：4％硫酸钠，0.1％石蕊，其余是水。(均为重量百分比，下同)

使玻璃变色的操作过程如下：

首先，让电极4与直流电源的正极连接，同时让电极6与直流电源的负极连接，通入直流电。具体的电流密度大致上可按“50～1000毫安/1升变色液”选择。通电后，电极上的反应大致是：

电极4上

电极6上

随着反应的进行，变色液中的[OH^-]不断增加，当溶液的pH＞8后，变色液就完全变成蓝色了。

反向通电(以电极4为阴极，电极6为阳极)，则电极上的反应大致是：

电极4上

电极6上

随着反应的进行，变色液中的[H⁺]不断增加，当溶液的pH＜5以后，变色液就完全变成红色了。

以上的变色反应可以反复进行，而变色玻璃的外观颜色也就能够在红色与蓝色之间来回变化，以及停留在红与蓝之间的中间色。

为使变色玻璃的外观颜色尽快均匀一致，可以在变色液中安装搅拌装置，或者将电极6做成覆盖范围大的网状电极。也可以用惰性电极丝绕制成花、草、虫或动物等艺术图案，代替电极6，使得在增加电极6覆盖范围的同时还增加变色玻璃的美感。至于惰性电极丝，最普通的是用含石墨粉的导电胶粘剂涂在金属丝上制成。使用搅拌装置时，可以增加纤维层5，它覆盖在电极4上，起保护作用，变色液能够渗透纤维层5到达电极4表面。

在上述变色液中，石蕊是变色剂，它的颜色随溶液中某一组份(这里是氢氧根离子或氢离子)浓度的变化而变化，只要利用电极反应控制变色液中[H⁺]，就能够控制石蕊的颜色。显然，可以用其他酸碱指示剂代替石蕊，以获得其他的颜色变化，甚至可以使用混合指示剂。

如果用Ag-Ag₂SO₄(表面覆盖硫酸银的银电极)做电极4，用含Fe₂(SO₄)₃0.5％～10％、pH在1～2的硫酸溶液做变色液，而电极6用网状惰性电极，那么，当以电极4为阳极、电极6为阴极而通入直流电时，电极4上的银就被氧化，而变色液中的三价铁离子(Fe³⁺)就会被还原成二价铁离子(Fe²⁺)，溶液的颜色就会发生变化。若反向通电，即以电极4为阴极、电极6为阳极，则二价铁离子(Fe²⁺)又会被氧化成三价铁离子(Fe³⁺)。

如果用Ag-AgCl(表面覆盖氯化银的银电极)做电极4，用含SnCl₄0.5％～5％、pH在0～1的盐酸溶液做变色液，并在变色液中加入一种变色电位在+0.4～+1.0伏之间的氧化还原指示剂，比如二苯胺磺酸钠(它的氧化型是紫色，还原型是无色的)，而电极6用网状惰性电极，那么，当以电极4为阳极、电极6为阴极而通入直流电时，电极4上的银(Ag)就被氧化成AgCl，而变色液中的四价锡离子(Sn⁴⁺)就会被还原成二价锡离子(Sn²⁺)，Sn²⁺可以把二苯胺磺酸钠还原成无色的还原态，溶液的颜色就会发生变化。若反向通电，即以电极4为阴极、电极6为阳极，则溶液中的氯离子(Cl^-)就会被氧化成氯气(Cl₂)，而Cl₂能够把二苯胺磺酸钠氧化成紫色的氧化态，所以，利用这种电极反应，就能控制变色液在无色～紫色之间来回变化。这里，二苯胺磺酸钠就是变色液中的变色剂，而pH为0～1的盐酸就是电解质溶液。显然，许多氧化还原指示剂都能够代替二苯胺磺酸钠，只要保证变色反应能够顺利进行就行。不过，通电时应该小心控制电极电压，最好选择氢析出电位高的材料做电极6，尽量避免氢气(H₂)的析出。而电极6用网状惰性电极，能使生成的氯气(Cl₂)均匀分布在溶液中。

而构成变色液主要成分的电解质溶液，是包含至少一种能配合所说的变色剂和电极、使变色液顺利变色的电解质的水溶液；在特定情况下，作为所说的变色剂的能够生成变价变色离子的电解质与构成所说的电解质溶液的电解质可以是相同物质。

例如，以Ag-AgCl(表面覆盖氯化银的银电极)做电极4，以金属铂(Pt)做电极6，以较浓的碘化钾(KI)溶液做变色液9。这里，KI既做变色剂，又做电解质。当以电极4做阴极、电极6做阳极而通入直流电时，KI在电极6上被氧化成I₂，并溶解在KI溶液中，形成棕色的I₃ ^-。显然，只要反向通电，棕色的I₃ ^-就会被还原成无色的I^-。虽然I₃ ^-有可能将电极4上的银氧化，但由于过程很慢，所以，只要在通电结束后停止搅拌，变色液的棕色就能保持相当长的时间。如果在变色液中加入淀粉，变色液还能变成蓝色。

可见，由于变色液的化学组成不同，就需要不同的电极来配合。每一种变色液，都对电极的数量、化学组成、结构甚至所处的位置有一定的要求，以便使变色液的变色反应能够反复顺利进行。所以，本发明中的电极必须在数量、化学组成、结构和位置上配合所说的变色液，使变色液的变色反应能够顺利进行。

上述变色玻璃是靠两层玻璃之间的一层变色液的颜色变化来达到变色目的的。显然，可以用两层或三层变色液，使变色玻璃的色彩变化更加丰富。图2是一种用三层无色透明玻璃夹着两层变色液的变色玻璃的结构示意图，它的主视图(图2(a))和图1(a)完全相同，只是仰视图(图2(b))比图1(b)多了玻璃11、密封圈12及电极13。如果第一层变色液的颜色变化是“无色←→色1”，第二层变色液的颜色变化是“色2←→色3”(色1、色2、色3各代表一种颜色)，那么，当第一层变色液的颜色状态是“无色”时，变色玻璃的外观颜色可以在“色2”与“色3”之间来回变化；当第一层变色液的颜色状态是“色1”时，变色玻璃的外观颜色则在“色1+色2”与“色2+色3”之间来回变化。再加上还会有许多中间色，可见由三层玻璃两层变色液构成的变色玻璃，其颜色变化将会复杂和丰富得多。但是，当变色玻璃的玻璃层数超过四层，就显得没有必要。

一般来说，电极与变色液的相对位置可以有三种：第一种，是浸在变色液中；第二种，是在变色液的边缘，与变色液保持接触；第三种，是做成活动电极，不通电时，可以在变色液的液面之上，通电时，则浸入变色液中，并在变色液的液面上下来回运动，起搅拌的作用，加快变色液的对流。上述图1中的电极[6]就可以改做成活动电极。

本发明的变色玻璃还可以被分成至少两个区，每个区均有变色液和电极，通电时，至少有一个区作为阳极区和同时至少有一个区作为阴极区，且阳极区与阴极区的变色液有液门或(和)导液管相连通。

而无论是分区还是不分区的变色玻璃，都可以用来做窗户。

图3是一种主要用于普通家庭和办公室的变色窗户的变色玻璃结构示意图，两块相距1厘米的无色透明的玻璃20和玻璃21，以及夹在两块玻璃之间，并与两块玻璃粘接牢固的电极22和密封条23，共同围成一个厚1厘米的长方形空间，此空间里盛有变色液24，虚线25是变色液的液面，电极26将变色玻璃分隔成明区27和暗区28，只有液门30和导液管29能够让明区与暗区的变色液相通；电极22和电极26用石墨或其他惰性的导电材料制成，只起导电作用，电极本身不参与化学反应；而电极26向着暗区的面涂有惰性绝缘涂层；遮蔽线31所围住的长方形区域是透光区，沿遮蔽线安装窗框，这样，做好后的窗户就只能看见窗框以及整个透光区的玻璃和变色液。

变色液的组成是：乙醇22％，硫酸钠5％，酚酞0.007％，百里酚酞0.007％，其余是水(以上均为重量百分比，下同)。此溶液近中性，因而初时是无色的。

让电极与直流电源连接，电源电压在0～10伏可调。以电极22为阳极，电极26为阴极，通入20～1000毫安的电流(具体大小视窗户的大小和所需变色速度而定)，则在电极26与明区变色液接触面发生的电化学反应大概是：

这个反应使明区的变色液pH值增加，随着反应的进行，酚酞和百里酚酞逐渐变色，使变色液的颜色由粉红逐步过渡到深紫色。这个颜色也就是我们所看到的窗框中透光区的颜色。如果用有色的透明玻璃，那么，我们所看到的颜色就是变色液和玻璃两者颜色的叠加。

与明区相反，在电极22与暗区变色液的接触面发生的电化学反应大概是：

这个反应使得暗区的变色液变酸，pH值降低。

随反应的进行，阳极区(暗区)会积累阳离子，同时阴极区(明区)会积累阴离子，为达到电平衡，暗区的阳离子(包括Na⁺和H⁺)会通过液门或导液管向明区迁移，同时，明区的阴离子(包括SO₄ ^2-和OH^-)也会通过液门或导液管向暗区迁移。

所以，在反应进行过程中，液门应该打开，使变色液中的离子顺利迁移，以保持溶液的电平衡；当反应完成后(停止通电)，应该将液门关闭，阻止明区与暗区的变色液对流，使明区的颜色能较长时间保持不变。

当需要窗户无色透明时，只要逆向操作，让电极22作阴极，电极26作阳极，通入同样的电流，随着反应的进行，明区的[OH^-]就会不断下降，当降至pH＜9.5，变色液就会变成无色透明。

实际使用时，可预先用0.1N NaOH将变色液滴至稍稍变色，也就是pH在9.5～9.7左右，然后才将变色液装入两层玻璃之间。这样，通电时变色液的变色速度就会快许多。

为了加快溶液的对流，使变色玻璃的外观颜色尽快均匀一致，可在变色液的明区中安装搅拌装置。

反应过程中产生的氢气和氧气从排气孔32排出，这会使变色液损失一点水分。所以，当变色操作反复进行多次以后，应适当补充水分、乙醇，甚至变色剂(指酚酞和百里酚酞)。而排气孔32可以做成类似自行车气门心的结构，既能排气，又能防止变色液自然挥发。

至于液门和导液管，两者都是为保持溶液的电平衡而设。其中，导液管只是一段细长的管，结构简单，使用方便，但它是常开的，所以时间长了会影响明区的颜色(因为明区与暗区的变色液部分组份的浓度不同)。幸好明区的颜色可随时重新调节。液门虽然可彻底将明区与暗区分隔，但液门的结构较复杂。实际使用时，明区与暗区之间至少应该有一个导液管或液门，而并不一定需要图2中那么多的液门和导液管。至于该用液门还是导液管，或者两者都用，可根据实际情况选择。

电流的大小与变色速度成正比，要想变色玻璃有快的变色速度，就应该尽量用大电流。但还必须考虑电极电压的问题。如果用高电压来获得大电流，有可能引发诸多的副反应，对变色液的长期使用不利。所以，应该选择适当的电极电压，避免过多的副反应，在此基础上，设法使用较大的电流(比如加大电极面积等等)。

在电极26向着暗区的面涂上惰性绝缘涂层，使这一面成为无效表面，就保证了电极26只与明区的变色液作用。

将变色玻璃分区，可以使电极和变色液的成分变得简单，如上述的石墨电极和硫酸钠都是廉价易得的产品。同时，变色液的变色反应也简单。只要选择较为耐用的指示剂，并控制好电极上的电压，就能使变色液经久耐用。

而变色反应中损失的水分可以按需要补充，变色剂也可以补充，甚至全部变色液都能够通过排气孔更换。

变色液中还可以加入能够降低溶液冰点、帮助变色剂溶解或(和)降低溶液电阻，且不妨碍变色反应进行的电解质；也可以加入能够降低溶液冰点或(和)帮助变色剂溶解，不妨碍变色反应进行，并且与水相容性良好的溶剂。

在上述变色液中，硫酸钠的主要作用是降低溶液电阻、保持溶液的电平衡，其浓度可按需要调节；而乙醇的主要作用是帮助变色剂(指酚酞和百里酚酞)溶解，及降低溶液的冰点，其浓度也可按需要调节。如果使用易溶于水的变色剂，就不一定要加乙醇。而在不影响变色反应顺利进行的前提下，乙醇的含量甚至可以超过变色液中水的含量。使变色液成为一种“含有水的溶液”，而不是“水溶液”。

在上述图3的结构中，明区还可以进一步分区，分成两个或以上的区域。现在以分成上下两个区为例加以说明：

见图4，明区分成明区34和明区36，中间用绝缘层35分隔开；暗区也分成暗区37和暗区38两个区，中间用绝缘层39分隔开；明区34与暗区37组成一组(第一组)，中间用液门和导液管连通；明区36和暗区38组成一组(第二组)，中间也有液门和导液管连通。这样，第一组所用的变色液可以和第二组不相同，因此，明区34和明区36也就可以有完全不同的颜色变化。当然，电极的设计必须配合这种变化。

暗区还可以不分区，即暗区37和暗区38连通成一个区，这样，明区34和明区36都通过液门、导液管与暗区连通，实际上就是两个明区绕了一个圈相连通。这时，明区34、明区36及暗区三者所用变色液就相同，但当以明区34为阴极区(或阳极区)而通入电流时，相对应的是暗区为阳极区(或阴极区)，明区34变色，而明区36因无电流，也就不变色。显然，这种结构下，明区34或明区36单独变色，以及两个明区同时变色，都是可以的。

本发明的优点在于使玻璃的外观颜色在至少两个极端颜色(“无色”也算一色)之间随意调节，连续变化，并可停留在任意的中间色。同时，基本不影响窗户的开关活动。而制造和使用产品的费用也较低。

图1是一种变色玻璃的结构示意图，其中，图1(a)是主视图，图1(b)是仰视图。

图2是一种含双层变色液的变色玻璃的结构示意图，其中，图2(a)是主视图，图2(b)是仰视图。

图3是一种分区的变色玻璃的内结构示意图，其中，图3(a)是主视图，图3(b)是仰视图。

图4是一种分成多个区的变色玻璃的内结构示意图，其中，图4(a)是主视图，图4(b)是仰视图。

图5是另一种分成两个区的变色玻璃的结构示意图，其中，图5(a)是主视图，图5(b0是仰视图。

图6是一种带网状电极的变色玻璃的结构示意图，其中，图6(a)是主视图，图6(b)是仰视图。

例1，一种可用做玻璃墙、门或窗户的变色玻璃。

见图5，两块无色透明的玻璃41和玻璃42相互平行，且竖向安放，两玻璃间的距离是12毫米。电极43绕玻璃41和玻璃42的外边缘一周，既做电极，同时也作为密封圈，将变色液46封存在两块玻璃之间。虚线47是变色液的液面。电极45将变色玻璃分隔成明区49和暗区48两部分，变色液46同时被分隔，只有液门50可以让明区与暗区的变色液相通。虚线51是遮蔽线，可用金属、塑料甚至纸等材料将遮蔽线以外的部分遮住，仅留中间长方形的透光区，这样较雅观。排气管52可消除内压。而搅拌器53在电极通电时可同时转动，使明区的变色液及时对流。

除了电极43，其余的部件都是安装在玻璃41与玻璃42之间的，因为采用的是透明的玻璃，所以，这些部件均用实线画出。所有附图都有类似的情况，不再声明。

电极43与明区变色液的接触面，以及电极45与暗区变色液的接触面，均涂有惰性绝缘涂层，使得电极43只能与暗区的变色液交换电子，而电极45只能与明区的变色液交换电子。两电极均用石墨材料制作。

变色液的组成为：硫酸亚铁和硫酸铁分别为1～3％，其余是0.1M硫酸。

变色方法为：

以电极43为阳极、以电极45为阴极，通入直流电，则电极43与暗区变色液接触面的电化学反应应该是：

而电极45与明区变色液接触面的电化学反应应该是：

这样，随着反应的进行，明区的颜色就由黄绿色转为绿色。显然，反向通电的结果，是明区的颜色由绿色转为黄绿色，再转为黄色。只要适当地控制电流和电压，控制反应进行的程度，及尽量减少副反应的发生，就能够使玻璃的颜色在上述颜色之间来回变化。

上诉变色液46很容易被置换，以获得各种不同的颜色效果。比如换成含硫酸钠3％的水溶液，并加入0.1％的对硝基酚，则新的变色液就能够使变色玻璃的颜色在“无色”与“黄色”之间来回变化。只要电极支持，使变色液的变色反应能够顺利进行，则此变色液就能被采用。

例2，用变色玻璃做金鱼缸。

假设金鱼缸是长方形，它有一个长方形的底面和四个长方形的竖面(壁)，底面和竖面都用双层玻璃做成，双层玻璃之间注有变色液，将底面作为暗区，四个竖面作为明区，明区与暗区之间用导液管或液门连通。明区与暗区的电极均用惰性电极，但明区的电极可以用丝状或片状材料做成花、草、蝴蝶等等的图案，以增加美感。变色液可以用含有酸碱指示剂的硫酸钠水溶液，并可先将溶液的pH调至变色点附近，然后才注入双层玻璃之间。

由于金鱼缸壁的变色速度并不一定要求很快，所以，可不装搅拌器。

另外，还可将底面按对角线分开成两个区，同时将四个竖面分成两个区，让底面的一个区与相邻的两个竖面(另一个区)配成一组(包含一个阳极区和一个阴极区)；同时，让底面的另一个区与相邻的另外两个竖面配成另一组。两个组的变色液互不相通，这样，每个组的变色液可以有不同的颜色变化(因为可以选择不同的酸碱指示剂)，金鱼缸的颜色变化也就更加丰富多彩。

例3：

图6是一种带网状电极的变色玻璃的结构示意图，无色透明的玻璃61和玻璃62相互平行，两玻璃间的距离可以选择2～20毫米之间的一个数值。电极63和密封条65夹在两块玻璃之间，与两块玻璃共同构成一个容器，容器里装着变色液66，虚线69是变色液的液面。电极64也是夹在两块玻璃之间，并将变色液分隔成两部分，一部分在明区67，另一部分在暗区68，只有液门70和导液管71能够让明区与暗区的变色液相通。网状电极73与电极64相连，成为明区电极的主要部分。

所有电极均用惰性材料(比如石墨)制作，且电极64向着暗区的面涂有惰性绝缘材料，使电极64不能将电流直接通入暗区的变色液中。

变色液的组成是：以0.1N盐酸(HCl)为母液，加入0.1～10％左右的三氯化铁(具体浓度视乎变色液液层的厚度和所需颜色深度而定，因为Fe³⁺本身也有颜色)，以及加入某种氧化还原指示剂(以下简称A)。

当以明区作为阳极区，通入直流电时：

氯气将A氧化成氧化型(颜色为“色O”)。同时暗区(作为阴极区)有：

反向通电，则明区有：

Fe²⁺将A(氧化型)还原成还原型(颜色为“色H”)。同时暗区有：

生成的氯气将还原型的A氧化成氧化型。

重复上述操作，就能够让明区变色液的颜色在“色O”和“色H”之间来回变化。实际的颜色还要加上Fe³⁺的黄色。

而所用的变色剂，即氧化还原指示剂A的变色电位理论上应该在1.36伏至0.77伏之间(指pH＝0时的电位)，实际应该尽量选择两者的中间值，即变色电位在1.06伏附近的氧化还原指示剂，比如对硝基二苯胺、对苯基氨茴酸等等。并以实测能够达至来回反复变色为准。

总之，若以酸碱指示剂为变色剂，则变色液与电极配合的结果，就是使变色液中的氢离子浓度能够受电极反应控制而增减；若以氧化还原指示剂为变色剂，则变色液与电极配合的结果，就是变色液中能够生成令变色剂来回变色的氧化剂和还原剂。而且，应该尽量选择耐光和耐电极反应的指示剂，避免指示剂过快被光或电极反应分解而失效。

Claims

1、一种变色玻璃，包括至少两层透明玻璃，其特征在于所说的变色玻璃还包括变色液、电极和直流电源，其中：所说的变色液被封存在所说的至少两层透明玻璃之间；所说的电极至少在通电时与所说的变色液保持接触，并与所说的直流电源相连接。

2、根据权利要求1所述的变色玻璃，其特征在于所述的变色玻璃还可以被分成至少两个区，每个区均有变色液和电极，通电时，至少有一个区作为阳极区和同时至少有一个区作为阴极区，且阳极区与阴极区的变色液有液门或(和)导液管相连通。

3、一种用变色玻璃制成的窗户，包括窗框和窗框中的变色玻璃，变色玻璃由至少两层透明玻璃构成，其特征在于所说的变色玻璃还包括变色液、电极和直流电源，其中：所说的变色液被封存在所说的至少两层透明玻璃之间；所说的电极至少在通电时与所说的变色液保持接触，并与所说的直流电源相连接。

4、根据权利要求3所述的窗户，其特征在于所述的变色玻璃还可以被分成至少两个区，每个区均有变色液和电极，通电时，至少有一个区作为阳极区和同时至少有一个区作为阴极区，且阳极区与阴极区的变色液有液门或(和)导液管相连通。

5、根据权利要求1、2、3或4所说的变色玻璃，其特征在于所说的变色液是一种含有变色剂的电解质溶液，当该变色液的化学组成受所说电极上的电化学反应控制而按特定方向变化时，会导致变色剂颜色的相应变化，且这种变化是可逆的；而所说的电极在数量、化学组成、结构和位置上配合所说的变色液，使变色液的变色反应能够顺利进行。

6、根据权利要求5所说的变色玻璃，其特征在于所说的变色剂可以是酸碱指示剂、氧化还原指示剂或其他指示剂，也可以是能够生成变价变色离子的电解质或单质；而所说的电解质溶液是包含至少一种能配合所说的变色剂和电极、使变色液顺利变色的电解质的水溶液；在特定情况下，作为所说的变色剂的能够生成变价变色离子的电解质与构成所说的电解质溶液的电解质可以是相同物质。

7、根据权利要求6所述的变色玻璃，其特征在于所说的变色液还可以加入能够降低溶液冰点、帮助变色剂溶解或(和)降低溶液电阻，且不妨碍变色反应进行的电解质；也可以加入能够降低溶液冰点或(和)帮助变色剂溶解，不妨碍变色反应进行，并且与水相容性良好的溶剂。

8、一种使权利要求1、2、3或4所述变色玻璃外观颜色改变的方法，其特征在于通过电极将直流电通入被封存在两层透明玻璃之间的变色液中，利用电化学反应，使变色液的化学组成、或局部化学组成改变，从而使变色液的颜色发生相应变化。