Какие кристаллофосфоры можно получить дома?

[Jarro]

А какие свойства у этого люминфора? Каким цветом светится и сколько? Сколько надо греть и при какой температуре?

 

Не буду врать. Не знаю. Я не экспериментировал с этим, я просто указал самый легкий в приготовлении состав, скомбинируя кальций (который находится во многих рецептурах многих сайтов) как таковой и рецептуры с боратами (в частности, здесь на сайте ChemLight есть 2 рецептуры цинка и кадмия). Я уверен - люминесцировать чистый борат кальция * марганец будет в любом случае, вопрос только - хорошо-ли ?!

 

Попробовал я вчера дома на кухне сделать кристаллофосфор CaS/SrS:Eu,Tb

Надо-же, лично я подумал, что раз у вас РЗЭ, то там у вас есть как минимум лаборатория, а вы спокойно делаете всё на кухне)

А как вы достали Eu и Tb ?

Изменено 14 Октября, 2011 в 17:06 пользователем Jarro

[ScoTT]

Не буду врать. Не знаю. Я не экспериментировал с этим, я просто указал самый легкий в приготовлении состав, скомбинируя кальций (который находится во многих рецептурах многих сайтов) как таковой и рецептуры с боратами (в частности, здесь на сайте ChemLight есть 2 рецептуры цинка и кадмия). Я уверен - люминесцировать чистый борат кальция * марганец будет в любом случае, вопрос только - хорошо-ли ?!

 

Я когда общался с автором этого сайта, то он сказал что такие составы надо "заряжать" более коротковолновым ультрафиолетом, потому что безопасный УФ для них не эффектен. Поэтому, я и не стал заниматься этими составами. Прежде чем делать какие либо составы, для моих условий, я пересмотрел свойства наиболее простых люминофоров, таких как ZnS, BN, бораты, оксиды и сульфиды ЩЗМ - то понял что самые оптимальные с точки зрения как доступности технологии, так и свойств готовых люминофоров будут именно сульфиды кальция, стронция и бария. Они интересны тем что их можно заставить светится разным цветом с достаточной длительностью послесвечения, при этом делать их очень легко, и даже элементарная очистка реактивов для синтеза легко осуществима.

 

Надо-же, лично я подумал, что раз у вас РЗЭ, то там у вас есть как минимум лаборатория, а вы спокойно делаете всё на кухне)

А как вы достали Eu и Tb ?

 

Ну это в принципе не сложно, но так как я работаю в лаборатории где есть всё необходимое, а на работе бывает достаточно свободного времени, то дома мне нет смысла заниматься химией. Но если надо, делаю дома то что мне нужно, на работе не всегда бывает удобно или есть возможность. В принципе, для данных люминофоров что важно что-бы их сделать нормально:

- весы, иначе без них не приготовить растворов активаторов заданной концентрации, а значит и результат будет не предсказуемый. Ну про взвешивание исходных реактивов говорить думаю не нужно;

- печь для обжига, без неё никак. Муфельные печи конечно дорогие что-бы покупать их ради этого, но обойтись можно и хорошей паяльной горелкой, если обжиг делать в кварцевых трубках;

- ну и вода дистиллированная.

 

А соли европия и тербия я достал у одного человека из Москвы, писал в барахолке об этом.

[Jarro]

Вода нужна чтобы смачивать смесь ?

И еще, разве газ не подойдет от обычной газовой плиты, если конфорки вынуть ? У меня там градусов 700 точно накопилось - керамический тигелёк нагревался до ярко-красного цвета.

[ScoTT]

Вода нужна чтобы смачивать смесь ?

 

Нет, она нужна для того чтобы осадить карбонаты щелочноземельных металлов из растворов солей и для приготовления растворов плавней и активаторов.

 

И еще, разве газ не подойдет от обычной газовой плиты, если конфорки вынуть ? У меня там градусов 700 точно накопилось - керамический тигелёк нагревался до ярко-красного цвета.

 

Ну 700 для этих составов будет мало. Тем более что шихта имеет не высокую теплопроводность. Надо 1000-1100. Про газ не скажу, так как не пробовал. Важно что-бы поток пламени был сильным и раскалял кварцевую трубку до ярко-желтого каления (или какой там цвет соответствует 1100°С). Трубку лучше брать с внутренним диаметром 10 мм, и толщиной - 1 мм.

[Jarro]

ну да, я уже на собственной ошибке убедился, что 700 - мало..

[ScoTT]

ну да, я уже на собственной ошибке убедился, что 700 - мало..

 

Не знаю, есть ли составы на неорганике, которые можно готовить при 700°С. А что вы пробовали сделать?

 

Я думаю попробовать сделать ещё вот эти составы, хотя бы некоторые из них:

 

http://chemlight.ucoz.ru/load/fosfory_na_osnove_okisej_shhjolochnozemelnykh_metallov_bez_sery/1-1-0-6

 

Например, CaO•Bi, CaO•Cu и CaO•Sm. Так, просто ради любопытства, что они из себя представляют. Но сомневаюсь что они будут лучше соответствующих сульфидов.

 

Ещё хочется сделать составы на основе ZnS/CdS - но заниматься осаждением этих сульфидов сероводородом мне не очень хочется. Если где то есть в продаже такие очищенные для люминофоров сульфиды цинка и кадмия, то я бы сделал их.

[Jarro]

я и говорю, пробовал как раз CaCO3 * Cu (т.е. CaO * Cu ), но оксида и видать не было

[ScoTT]

я и говорю, пробовал как раз CaCO3 * Cu (т.е. CaO * Cu ), но оксида и видать не было

 

Ну судя по тому как вы описывали ваш синтез, то он скорее всего не получился бы даже если бы температуры и хватило бы.

 

я прокалил до красного каления (30 минут) на газе раздробленные ракушки (ввиду того, что они, как ни странно, куда чище, чем мел либо огородный карбонат кальция) с пятью мааленькими кристалликами основного карбоната меди, но ничего не вышло

 

Очевидные ошибки:

 

• Температура. Ну тут понятно. В рецептуре указывается температура 950°С, время прокалки 15 мин (и не более).
  
• Активатор. Добавлен по ходу от фонаря, а концентрация как известно имеет большое значение. От количества активатора зависит всё параметры, цвет и длительность послесвечения. При избытке активатора или недостатке может не светится вовсе. Кроме того, активатор добавляют не в виде кристалликов, а виде раствора, так что-бы смочить весь карбонат, и что-бы он равномерно распределился по основанию люминофора.
  
• Отсутствие плавня. Без него не произойдёт активация люминофора, так как плавень расплавляясь при прокаливании служит носителем ионов активатора к основе люминофора. А без жидкой вазы ионы меди не будут перемещаться к окиси кальция.
  
• Чистота реактивов. Ракушки это конечно не показательно. Гораздо лучше и проще осадить CaCO₃ из предварительно очищенного раствора соли кальция и карбоната аммония или натрия, хорошо промыть и высушить. Он получится как раз очень мелкий и удобный для синтеза.
  

 

В общем, я попробую на днях приготовить эти люминофоры (некоторые из них), интересно посмотреть на их свойства. Но есть вероятность что они могут при комнатной температуре не светится вовсе, а только люминесцировать в ультрафиолете. Вот так пишет автор сайта по люминофорам на мой вопрос:

 

В чём особенность светосоставов на окисях ЩЗМ?

 

По свойствам они близки к ЩЗМ сульфидным фосфорам и так же обладают вспышечной люминесценцией при несильном нагреве. Послесвечение у них обычно очень короткое, секунды или нет совсем. У большинства окисных фосфоров послесвечение может отсутствовать из-за определённого большого количества активаторов и присутствия соактиваторов, для получения определённой эмиссии и каких либо особых свойств связанных с созданием светоносителей, при котором наблюдается большой выход люминесценции и электролюминесценции. Для исследователей эти два явления самые приоритетные и всегда были очень значимыми. Послесвечение обычно считается за побочное, второстепенное и во многих случаях нежелательное явление, так как многие фосфора главным образом синтезировались для создания альтернативных источников света работающих на электричестве, при подаче напряжения на ячейку, что бы получаемым световым излучением можно было управлять.

[Jarro]

я у Argentus'a уже спрашивал, нужно ли плавни применять (NaCl, в частности), он ответил что нет.

 

А т.к. у меня нету сверхточных весов, то я добавил ровно 3 кристаллика медного купороса (радиус меньше половины мм).

И вообще, из-за низкой температуры у меня окись не получилась, просто потому что карбонат так и не растворился в воде..

 

Ну, чистота реактивов тут конечно важна, но мне нужна была хотя-бы слабая флуоресценция (с грязными, как я смотрел, это получается), либо фосфоресценция с послесвечением на 2с, но из-за того, что плавней не было, как вы и говорите, а карбонат в окись не превратился, то ничего, естественно, не люминесцировало

Изменено 15 Октября, 2011 в 20:25 пользователем Jarro

[Nil admirari]

ScoTT с твоим опытом можно книгу написать про люминофоры.