светящиеся в темноте краски

[nechay]

Доброй ночи,уважаемые химики-знатоки! Мне был задан вопрос,который я переадресовываю вам: что нужно добавить к краске для наружных работ,чтобы после её нанесения и высыхания нанесённый слой светился в темноте всю ночь,по крайней мере обычную ночь,не полярную. Зарядка должна происходить от дневного света,может и от искусственного,включаемого на определённое время.Возможно ли такое в принципе? А может кто уже встречал такую краску? Было бы очень удобно на обесточенных неосвещённых городских и особенно сельских улицах.

[amik]

Идея не нова, такие вещества называются люминофорами с длительным послесвечением. Заявляемое время высвечивания может составлять более 10часов. К сожалению интенсивность свечения падает по экспоненциальному закону т.е. достаточно быстро.
Погуглите и узнаете ответы на вопросы, где и почем можно купить, продаются как порошковые люминофоры, так и готовые к применению лаки и краски.

[George.D]

Насколько я знаю, вот эта штука сейчас - одна из самых ярких и долгих:
http://en.wikipedia.org/wiki/Strontium_aluminate
Это алюминат стронция легированный европием и тербием. Только все равно чтобы ночью краска на его основе помогла ориентироваться придется ее наносить на столбы, машины, пешеходов, т.к. покрашенный объект будет видно неплохо, но для освещения потока света все же не хватит. Потом ночь (8-10 часов) - очень уж долго. Хотя - надо подробнее копаться в матчасти.

[nechay]

Доброй ночи,уважаемые господа-химики! Меня в действительности сами краски не интересовали,интересен был химический состав,химическая формула люминофора.В Google много информации,но нет расшифровки состава люминофоров.И потом,я ,честно говоря,не думал,что такие краски могут,по крайней мере,светить ярко в темноте из-за непрозрачности самой краски,в любом состоянии.Если бы покрыть краску ещё и лаком бесцветным с люминофором,то,наверное,было бы более яркое свечение,но это скорее уже не для внешних работ.Спасибо всем за ответы,а если знаете какой-либо органический люминофор-сообщите,пожалуйста, формулу его.Я имею ввиду применяемый в красках,а не вообще.

[avor]

По поводу органической фосфоресценции.
http://www.chemport.ru/datenews.php?news=2365

--И потом,я ,честно говоря,не думал,что такие краски могут,по крайней мере,светить ярко в темноте из-за непрозрачности самой краски,в любом состоянии.Если бы покрыть краску ещё и лаком бесцветным с люминофором,то,наверное,было бы более яркое свечение,но это скорее уже не для внешних работ.

У вас не совсем правильное представление о красках. Краска представляет собой раствор(может и коллоидный), как правило, органического прозрачного связующего(полимера, в вашем понимании лака), в котором суспендирован нерастворимый твердый пигмент. Пигментом может быть и неорганический люминофор.

Есть старые советские книжки по органическим и неорганическим люминофорам. Ссылки на их электронные копии вы можете получить в соответствующем разделе данного форума после правильного запроса.

Длительное свечение на сегодня, как и 50 лет назад. Обеспечивается добавлением к люминофору веществ, содержащих ИИИ(источник ионизирующего излучения). Это излучение является тем самым излучением, которое возбуждает электроны люминофора. Попросту говоря, ИИИ это атомы радиоактивного изотопа. 50 лет назад это был радий, дающий опасное для человека весьма интенсивное гамма-излучение. Сейчас для этого используют более безобидный тритий со слабым бета-излучением.

Состав неорганического люминофора очень трудно указать. Ибо люминофор это не столько состав или индивидуальное соединение. Сколько способ его получения. Аналогия полупроводниковые приборы: мы можем с точки зрения химии говорить, что они изготовлены на основе, к примеру, кремния. Но сколько бы не упражнялись с кремнием самим по себе транзистор мы из него не получим. Так и люминофор обычно указывают его состав и так называемую промоторную добавку(обычно редкоземельный, реже переходный элемент)(аналогия с транзистором - донорная или акцепторная примесь). Но опять же просто смешивая порошки этих соединений в ступке мы люминофора не получим.

[amik]

... если знаете какой-либо органический люминофор-сообщите,пожалуйста, формулу его.Я имею ввиду применяемый в красках,а не вообще.

Органические люминофоры, увы, не обладают эффектом длительного послесвечения и краски на их основе относятся к разряду флуоресцентных т.е. излучающих свет только при непосредственном возбуждении. Можете посмотреть книгу Красовицкий Б.М., Болотин Б.М. "Органические люминофоры", она свободно находится в сети.
Если интересно, то о наиболее часто используемых составах смогу узнать у одного из авторов после 1 сентября.

[hellmint]

люминофоров с длительным послесвечением (их еще называют фосфОры) много. правда, яркость у них и впрямь небольшая. наиболее часто это сульфиды и разнообразные оксидные материалы с примесями (в основном переходные металлы). чем больше примеси, тем ярче свечение. правда есть предел содержания примеси(обычно около 5-10%), после которого люминесценция падает(тушение).
эмм, а почему это состав неорганического люминофора сложно записать? вполне себе возможно. правда с некоторыми оговорками, но такие оговорки сплошь и рядом встречаются в неорганической химии. это я имею в виду нестехиометрические соединения. ведь можно же приписать люминофору какую-то кристаллическую структуру, взаимное расположение атомов (по РФА)

[amik]

При "создании" люминофоров зачастую решающее значение имеет последовательность операций по сборке итоговой структуры и их режимы. Расшифровка химсостава важна, но имеет, как правило, больше теоретический смысл.

[hellmint]

я немного толком не понял, что вы имели в виду про последовательность операций, но в том, что структура играет значительную роль - согласен.

[amik]

Оффтоп для данной темы, конечно, поскольку топикстартера интересует органика.
hellmint, если Вы знакомы с получением неорганических люминофоров, то представляете отличия в порядке смешения компонентов (или лучше соосаждение?), форму и время введения активатора, температурные площадки в процессе термообработки и т.д. Не так? В значительной мере это кухня, но получить в результате продукт, который будет соответствовать ожидаемым и найдет свою нишу, потребует изрядных трудов, при этом совпадающий по данным РФА и элементника образец может работать на порядок хуже.

[hellmint]

не знаю, стоит ли продолжать, по крайней мере здесь.
я-таки в немного близкой области, можно сказать, работаю. правда недолго.
теперь я понял, что вы имели в виду. еще есть много всяких других параметров систем, это да...

[George.D]

Не в качестве рекламы, а в качестве ознакомительной ссылки - случайно наткнулся в просторах сети:

Код: Выделить всё

http://www.noxton.net/

Кажется, они занимаются как раз тем, чем Вы, nechay, интересовались.

[Гретхен]

Проще всего про именно пигментные неорганические люминофоры написано в учебнике "химия и технология пигментов", авторы Беленький и Рискин. В наполненную краску добавить люминофор так, чтобы сохранилось длительное и яркое свечение, сложно, но такие материалы делают, для МЧСников и оборудования на подводных лодках и т.п., светятся до 12 часов, т.е. человеческий глаз в течение этого времени может отличить каску упавшего в пропасть спасателя от окружающей темноты.

[Chemileon]

Будьте реалистами. Не теряйте время и деньги.Обычно создаётся ТОЛСТЫЙ слой связующего с люминофором (в военке это обычно ФЛ-3К), либо его втирают в ГЛУБОКУЮ гравировку. Тонкий слой люминофора достаточной видимости в темноте не создаст. Единственно реально - флуоресценция под ультрафиолетом. Перед рассветом в спектре, хотя нам кажется темно, много "черного" ультрафиолета. Все флуоресцентные краски прекрасно работают по законам Стокса и в очень тонком слое....

[nechay]

Вот и я о том же. Краски может быть нанесено десятые доли миллиметра,а светиться будет в лучшем случае какой- нибудь микронный слой.Я не знаю,что сейчас применяют в МЧС,но когда-то читал рефераты в РЖХимах о получении светящихся объектов в виде палочки,которые были заполнены окислителем и ещё чем-то,работавшие по принципу "коктейля Молотова"- их в определённом месте сжимали или сгибали и начиналась реакция,сопровождаемая светом-можно было несколько часов читать или выбирать дорогу.Помню с детства,как на арене цирка светились разным цветом исполнители трюков под действием невидимого излучения.Светились одежды,а точнее-краски одежды.Не знаю их состава и химической формулы,но принцип действия скорее всего основан на излучении возбуждённых,но очень недолгоживущих молекул в таком состоянии.Мне бы хотелось знать такую формулу органического люминофора-я же всё-таки органик-который бы при действии обычного света накап-ливал энергию за счёт изменения конфигурации из транс-состояния в цис-состояние,а затем медленно переходя назад,в прежнее,более стабильное состояние,отдавал накопленную энергию в виде свечения в какой-либо части спектра.При этом такую краску нужно было бы создавать,по моему,может далеко не умному,мнению на основе прозрачной основы вроде полимерной плёнки,нанесённой на металлопластиковые окна и снимаемой уже после всех операций с их установкой.Тогда и менять цвет свечения было бы легко-сдирай плёнку и наноси новый раствор,высыхающий с образованием плёнки.Вот только возможно ли создать такую молекулу даже если рассчитать предполагаемую формулу? Не слишком ли большие у меня запросы?Обратимый термохромизм диацети-леновых соединений при их нагревании я наблюдал,но там не было заметно излучения,да и процесс занимал минуты ,поэтому этот вариант соединений скорее всего отпадает.Поэтому вопрос у меня прежний:кто-нибудь знает интересный органический люминофор или информацию о нём,чтоб без "ноу-хау"?Интересно было бы услышать ваше мнение и ваши идеи на этот счёт.

[nechay]

Извиняюсь за дублет-это не для лучшего запоминания по принципу "повторенье-мать ученья", а простая спешка,кото-рая порет горячку при отправке сообщения.Спокойной всем ночи.

[anatoliy]

По-моему, ожидаемый эффект будет ближе у системы солнечная батарея - аккумулятор - светодиод.
По крайней мере выход по свету у ряда композиций заявлен 95%.
А рассчитать просто молекулу не получится. Тут деньжонок мнооого надо. И результат непредсказуем.

[Polychemist]

Не уверен, но вероятно sanya1024 где-то там трудится, но она всё больше в физхимии сидит...

[avor]

-о когда-то читал рефераты в РЖХимах о получении светящихся объектов в виде палочки,которые были заполнены окислителем и ещё чем-то,работавшие по принципу "коктейля Молотова"- их в определённом месте сжимали или сгибали и начиналась реакция,сопровождаемая светом-можно было несколько часов читать или выбирать дорогу.

Так ведь это хемилюминесценция: для свечения используется энергия химического превращения. Другой принцип.

-Светились одежды,а точнее-краски одежды.Не знаю их состава и химической формулы,но принцип действия скорее всего основан на излучении возбуждённых,но очень недолгоживущих молекул в таком состоянии.

Так это обычная флюоресценция - этого дерьма навалом и органического тоже (флюоресцеин самый известный пример).

--который бы при действии обычного света накап-ливал энергию за счёт изменения конфигурации из транс-состояния в цис-состояние,а затем медленно переходя назад,в прежнее,более стабильное состояние,отдавал накопленную энергию в виде свечения в какой-либо части спектра.

Тут то вся и проблема. Если излучение в видимом свете, то вы можете посчитать его(обратного перехода электрона из возбужденного состояния в невозбужденное) энергию. По этой энергии это не структурные в молекуле(как вы предлагаете), а валентные переходы электронов. Что бы флюоресценция превратилась в фосфоресценцию вам в ОДНОЙ молекуле нужен такой валентный переход, для которого обратный переход электрона будет маловероятен и время жизни электрона на возбужденном уровне будет от этого большое. Так вот создание таких органических молекул весьма не тривиальная задача. О чем кратенько упоминается в ссылке, приведенной в моем первом сообщении. В кристаллических решетках неорганических люминофоров такие условия создаются проще. Единственный более менее реализованный вариант это органические металлокомплексы с переходными металлами и редкими землями. Вроде так, если что, меня поправят спецы.

[nechay]

Доброй ночи,уважаемые коллеги!Извините за молчание ягнят,для меня это новая тема,которая пока не востребована.Конечно,уважаемый Avor,я не знаю столько,сколько знаете Вы,но знаю,что есть ещё опалесценция и триболюминесценция,а может ещё что неназванное.Дело не в названии или знании как называется эффект, а в том,что здесь задействованы органические соединения.Электронные переходы или валентные,как Вы их называете,очень быстрые в обе стороны и меня они не интересуют.Меня интересует принцип длительного накопления энергии за счёт поглощаемого излучения любой длины волны и излучения накопленной энергии в виде света в видимой области.Насколько я понял,очень много исследований проведе- но в этой области,но подобного соединения,как я заявлял,не найдено.Придётся подождать,когда количество перейдёт в качество.Меня интересует ещё один аспект воздействия излучения на органические соединения - их транс-цис-изомеризация.Поглощается энергия,происходит её накопление,затем всё возвращается в исход- ное состояние,хотя и с разной скоростью,но что происходит при этом с энергией? Я что-то не слышал ни про выделение тепла,ни света,просто не попадалось на глаза.Кто может прояснить ситуацию?