Явление фосфоресценции можно хорошо наблюдать на сульфидах щелочноземельных металлов. Оно заключается в том, что некоторые вещества, будучи предварительно подвергнуты освещению, продолжают затем некоторое время светиться в темноте. Сущность явления состоит в возбуждении электронов фосфоресцирующего вещества под действием постороннего освещения и последующем их возврате на низшие энергетические уровни, сопровождающемся излучением света. Фосфоресцирующие вещества являются, таким образом, как бы аккумулятором световой энергии.
Практически светящиеся составы (иначе, «фосфоры», или «люминофоры») готовят сплавлением смеси отдельных составных частей, по возможности - химически чистых. Кроме веществ, необходимых дня образования фосфоров, в исходную смесь вводят обычно и вещества, служащие исключительно для понижения температуры ее плавления (плавни).
Хорошие люминофоры светятся довольно ярко, а продолжительность их свечения измеряется часами. На этом основано изготовление щ них светящихся красок для покрытия различных ночных сигналов, а так же незначительная часть используется в искусстве (картины, маски и т.п.).
Для приготовления качественных люминофоров требуются вещества класса не ниже «ХЧ» (химически чистые), а так же тщательность измельчения веществ и их перемешивания. Плавление смесей осуществляется в чистом фарфоровом тигле, закрывающемся фарфоровой крышкой (не слишком плотно). Для нагревания используется муфельная печь с регулятором температуры.
МЕРЫ ПРЕДОСТОРОЖНОСТИ
В состав для приготовления люминофоров могут входить ядовитые вещества (здесь они будут помечены значком *). Хранить их следует в емкости со специальной этикеткой и в закрываемом на замок шкафу.
При соприкосновении сульфидов с кислотами выделяется ядовитый газ сероводород с отвратительным запахом тухлых яиц. Его опасность повышается тем, что он парализует обонятельный центр.
Сульфиды щелочных и щелочноземельных металлов разрушают ногти и волосы при соприкосновении с ними, поэтому не следует допускать их попадания на какие бы то ни было участки тела, а после работы с ними тщательно мыть руки.
При спекании смесей в печи выделяются вредные газы (смесь вспенивается), поэтому нагревание следует проводить на открытом воздухе или в хорошо проветриваемом помещении, а тигель перед постановкой в печь заполнять не более чем на 1/3.
Фиолетовый цвет
Окись кальция СaО - 20 г, сера S - 6 г, сульфат лития Li2O4 - 1,5 г, 1 мл 0,5% спиртового раствора нитрата висмута Bi(NO3 )3,. Калить при температуре 700сС в течение 40 минут.
Синий цвет
Окись кальция СaО - 20 г, гидроокись бария Ba(OH)2 - 20 г, сера S - 8 г, сульфат калия КSО4 - 1 г, сульфат натрия NA2SO4 -1 г, сульфат лития Li2О4 - 2 г, 2 мл 0,5% спиртового раствора нитрата висмута Bi(NO3)3. Калить 40 минут при температуре 800°С.
Сине-голубой цвет
Карбонат кальция СаСО3, - 100 г, окись магния MgO - 25 г, сера S - 50 г, сахароза С13Н22О11 -10 г, фторид натрия NaF - 3 г, сульфид калия K2S - 2,5 г, сульфид натрия Na2S - 2,5 г, (0,5%-ные) спиртовые растворы: нитрата тория Th(No3)4 - 1,6 мл, нитрата таллия TlNO3, -1,6 мл, нитрата висмута Bi(NO3)3 - 3,6 мл, нитрата рубидия RbNO3, - 8 мл. Кипятить при температуре 1100°С в течение 150 минут.
Цвет морской волны
Окись кальция СaО -10 г, окись стронция SrO - 20 г, вольфраматкальция CaWO4 - 1 г, сера S - 8 г, сульфаты калия и натрия КSО4 NA2SO4- по 1 г, сульфат лития Li2SO4 - 2 г, 2 мл 0,5% раствора нитрата висмута Bi(NO3)3, в спирте. Калить 40 минут при температуре 800°С.
Лиловый цвет
Окись калия СаО - 100 г, сера 5 - 30 г, 10 мл 0,5% спиртового раствора нитрата висмута Bi(NO3)3. Калить 30 минут при температуре 1200°С.
Светло-зеленый цвет
Карбонат стронция SrCO3, - 40 г, сера S - 6 г, сульфат мышьяка (III)* As2S2, - 1 г, карбонат лития Li2СО3, -1 г, 2 мл 0,5% спиртового раствора нитрата таллия TlNO3,. Калить 45 минут при температуре 1200°С.
Желтый цвет
Гидроокись стронция Sr(OH)2 -15 г, карбонат бария ВаСО3, - 25 г, вольфрамат кальция CaWO4 - 1 г, сера S - 10 г, сульфат лития LiSO4 - 1 г, 3 мл 0.4% спиртового раствора сульфата меди CuSO4, 3 мл 0,5% спиртового раствора нитрата тория Th(No3)4. Калить при 800°С в течение 40 минут.
Красные тона
Для получения чистых красных тонов требуются исходные вещества класса "Ос.Ч" (особо чистые), чистая посуда и отсутствие запыленности в воздухе.
Красный цвет
Окись бария ВаО - 40 г, сера S - 9 г, фосфат лития Li3O4 - 0,7 г, 3 мл 0,4% спиртового раствора сульфата меди CuSO4. Калить 40 минут при температуре 800°С.
Ярко-красный цвет
Карбонат бария BaCOs - 100 г, cepa S -15 г, бура Na2B4O7 - 2,5 г, фосфат лития Li3PO4 - 2,5 г, 2 мл 0,5% спиртового раствора нитрата рубидия RbNO3 4 мл 0,5% спиртового раствора нитрата меди Cu(NO3)2,; Калить 45 минут при температуре 1200°С.
Краткие сведения о светящихся веществах
- / z pages
- Свечение может возникать благодаря медленному окислению вещества на воздухе (например, белый фосфор, люциферин в некоторых насекомых, микробах, грибах, рыбах). Такие вещества без доступа окислителя (например, кислорода воздуха) не светятся. С повышением температуры свечение таких веществ усиливается (белый фосфор сильно ядовит и самовоспламеняется при температуре 18-25°С).
- Некоторые вещества могут светиться от трения или встряхивания (например, кристаллический хелидонин, некоторые сульфиды, активированные марганцем и др.). Такое свечение называется триболюминесценцией.
- Вещества, светящиеся в присутствии радиации или невидимых для глаза лучей рентгена, используются для изготовления составов с постоянным свечением. В качестве радиоактивного вещества используются, например, парафин, в молекулах которого часть атомов обычного водорода (протия) заменена атомами сверхтяжелого радиоактивного водорода (трития). Из-за наличия радиоактивных элементов в составе такие источники видимого света опасны для здоровья.
- Четвертый класс светящихся веществ - это те, которые светятся благодаря запасенной энергии. Их свечение может продолжаться весьма интенсивно даже несколько часов после предварительного освещения. Рецепты именно таких составов приведены выше. По сравнению с другими светосоставами они обладают рядом преимуществ: не окисляются, не содержат радиоактивных примесей, могут светиться независимо от доступа воздуха, не требуют никакого трения или встряхивания в отличие от триболюминесцентов. Единственным их недостатком является то, что не требуется время от времени "подзарядка" для накопления энергии.
После извлечения из печи тигель не открывая отставить, чтобы остыл. Затем открыть, удалить корку и растереть сплав в порошок. Для приготовления краски порошок нужно смешать с нитролаком или другим гогенкообразующим веществом, не содержащим воды и кислот.