24 godziny temu

Jak to się dzieje, że farby świecą? 

   W chemii jest dużo takich substancji, które świecą różnymi kolorami w ciemności. Jak?
W ten sposób oddają energię, którą pobrały podczas naświetlania w dzień. Wiemy, że światło to strumień fotonów i jednocześnie nie fala. Otóż jest ono nośnikiem pewnych porcji energii tj. kwantów. One padając na atomy substancji pobudzają je, a to dlatego, że elektrony będące poza atomami na orbitach elektronowych - wchłaniają je!
Każdy elektron "ucieszy się" z takiej dawki energii, ponieważ może w tej chwili przeskoczyć na wyższą orbitę elektronową. 
Po zmroku elektrony wracają na swoje stare miejsce, wydzielając przy tym  pobrane porcje energii w postaci promieniowania widzialnego - różnych w zależności od mieszaniny kolorów.

   Niektóre farby wyświecają się natychmiast, ale inne świecą po naświetleniu kilka, a nawet kilkanaście godzin! Takimi właśnie farbami się zajmiemy - tak możemy wykonać je sami, tym bardziej, że w Polsce bardzo ciężko je zdobyć.

Wykonanie farb świecących różnego koloru:


 Odczynniki są łatwo dostępne, ale aby powstał pigment (to proszek - farba, jeszcze nie zarobiona o czym dalej) potrzebujemy prażyć mieszaninę substancji w temp. ok. 800C co zmusza do poszukania i udostępnienia pieca hartowniczego lub do wypalania ceramiki. Poprosimy właściciela, aby umieścił w nim tygielek z odpowiednią mieszaniną.
Bardzo przyda się też waga elektroniczna z dokładnością do 0,01g.

 
Przepis na farbę świecącą zielonkawo-biało
1.  Wsypujemy po porcelanowego tygielka mieszaninę: 
  • 10g. węglanu wapnia    CaCO3 
  • 7,5g. siarki                  S

2.  Mieszamy i wkładamy na 6 godzin do pieca, w którym panuje temperatura ok. 900C.
3.  Powstałą masę rozdrabniamy w moździerzu 
4.  Przesiewamy przez gęste sito.

  

 Ten schemat "od pigmentu do farby" powtarza się dla każdego przepisu:

1. Zarabiamy powstałą masę (pigment) najlepiej lakierem nitrocelulozowym - jest on łatwy do kupienia i niedrogi. 
2. Natychmiast malujemy przygotowany eksponat, może to być cokolwiek np. włącznik światła, grzbiet książki, wzór lub napis na ścianie, kapcie - aby łatwo je było znaleźć w nocy ;). 
Dlaczego musimy się śpieszyć? Bo lakier zawiera szybko parujące estry i aceton. 

 Przepis na farbę świecącą na niebiesko 
1. Mieszamy poniższe składniki:
  • 0,25g. wodorotlenku wapnia   Ca(OH)3
  • 0,6g.   siarki   S
  • 0,2g.  mąki ziemniaczanej
2.  Zalewamy roztworem, przyrządzonym wg poniższego przepisu:
  • 0,05g. azotanu bizmutu Bi(NO3)3
  • 3g. alkoholu etylowego (wzór C2H5OH)
  • 1 kropla kwasu solnego HCl
3.  Całość mieszamy ostrożnie i czekamy, aż alkohol etylowy wyparuje.
4.  Teraz wsypujemy całość do tygla i wkładamy do źródła ciepła o temp. 800C na 30minut.

Tutaj przykład niebieskiej chemiluminescencji, czyli świecenia substancji chemicznych:


5.  Czekamy, aż ostygnie...
6.  Proszkujemy i rozdrabniamy powstałą masę.
7.  Jeszcze raz wkładamy do pieca hartowniczego bądź do wypalania ceramiki na 60minut. Temperatura musi wynosić 800-900C.
8.  Wykonujemy schemat opisany wcześniej "od pigmentu do farby".

   Niebawem napiszę przepis na farbę różową i biało-żółtą.


Zasady bezpieczeństwa:
     Podczas prażenia mieszanin mogą wydobywać sie trujące gazy (tj.tlenki siarki, tlenki azotu), dlatego należy skorzystać z wyciągu, a w przypadku prażenia w piecach hartowniczych i piecach do wypalania ceramiki co autor poleca nie ma żadnego bezpośredniego zagrożenia.

Bibliografia:
Młody technik wydanie z czerwca 2007 roku. Polecam to czasopismo.
Internet szeroko pojęty + Vmc.org portal młodego chemika



 

 

Bezpośredni link:

Tagi:

Verdana,sans-serif; że świecą? 
/>
1em; 1em;"> />
Verdana,sans-serif; świecą Jak?
Verdana,sans-serif; Wiemy, że światło Otóż One że Verdana,sans-serif; "ucieszy może przeskoczyć Verdana,sans-serif; /> Verdana,sans-serif; Niektóre świecą Takimi że Polsce Verdana,sans-serif; Verdana,sans-serif; świecących /> 1em; 1em;"> /> Verdana,sans-serif; łatwo (to 800C Poprosimy Verdana,sans-serif; 0,01g. Verdana,sans-serif; />  #38761d;">  Verdana,sans-serif; #38761d;"> świecącą Verdana,sans-serif; #38761d;"> Verdana,sans-serif; #38761d;"> /> 1em; 1em;"> /> /> Verdana,sans-serif; #38761d;"> Mieszamy 900C. /> Verdana,sans-serif; #38761d;"> Powstałą /> Verdana,sans-serif; #38761d;"> Przesiewamy /> /> Verdana,sans-serif; #38761d;"> /> 1em; 1em;"> /> /> Verdana,sans-serif; #38761d;"> "od Verdana,sans-serif; #38761d;"> Verdana,sans-serif; #38761d;"> /> /> Verdana,sans-serif; #38761d;"> (pigment) łatwy /> Verdana,sans-serif; #38761d;"> Natychmiast światła, ścianie, łatwo ;).  /> Verdana,sans-serif; #38761d;"> śpieszyć? /> /> Verdana,sans-serif; #38761d;"> #3d85c6;"> świecącą Verdana,sans-serif; #38761d;"> #3d85c6;"> /> Verdana,sans-serif; #38761d;"> #3d85c6;"> #3d85c6;"> />