ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Химический состав и приготовление кристаллофосфоров из "Фотолюминесценция жидких и твердых веществ" Внешнее сходство свечения элемента фосфора, открытого Брандом в 1669 г., со свечением болонских камней, ввело в заблуждение первых его исследователей, отнесших новый элемент к разряду светящихся камней , откуда и проистекает весьма неудобное совпадение названий этих совершенно различных по природе веществ ). В настоящее время принято различать названия элемента и светящегося состава ударением первый называют фосфор, второй—фосфор. [c.284] В России в конце XVIII и в начале XIX в. явлениями свечения с успехом занимался акад. В. В. Петров [85, 399], который сделал ряд важных наблюдений над длительным свечением плавиковых шпатов и над свечением некоторых биологических объектов. Опыты Петрова позволили ему разграничить явления хемилвэминесценции от явлений фотолюминесценции. [c.284] Несколько позже, в конце семидесятых и в восьмидесятых годах прошлого века, Крукс произвёл первые удачные исследования свечения фосфоро1з под действием катодных лучей [275]. [c.285] Беккерель и другие исследователи того времени уже пользовались синтетическими фосфорами, однако основные составные части фосфоров, необходимые для получения свечения, ещё не были установлены и приготовление фосфоров носило случайный характер. Нередко, повидимому, в совершенно сходных условиях получались фосфоры, сильно отличавшиеся и по интенсивности свечения, и по спектральному составу излучения. А. Вернейль 1125] (1886—1888 гг.) произвёл тщательный анализ фосфоресцирующих-порошков и обнаружил в них, кроме основного вещества, следы различных металлов (Си, В1, Мп н др.). Присутствие последних оказалось необходимым для возникновения фосфоресценции. Работами Вернейля было установлено, что для изготовления фосфора необходимы по крайней мере две составные части—основное вещество (у Вернейля—сернистые соединения щелочных земель) и активатор—тян ёлый металл А , Си, Мп, В1) спектральный остав свечения зависит главным образом от активатора. [c.285] Вернейль обратил серьёзное внимание на чистоту исходных препаратов и добился повторимых результатов синтеза. [c.285] Работами Ленарда заканчивается старый период исследований свечения кристаллофосфоров. Новый период характеризуется значительным усовершенствованием технологии производства, обеспечивающим чистоту исходных материалов и стандартность получаемых кристаллофосфоров, применением новых совершенных методов исследования н новой трактовкой явлений свечения, основанной иа современной теории твёрдого тела. [c.285] Поло/кение дела коренным обро.зом изменилось после Великон Октябрьской революции. Появился цикл препаративных исследований Н. Ф. Жирова, суммированный им в монографии Люминофоры [1,1]. [c.285] Содержание последующих глав основывается главным образом на работах последнего периода, и прежде всего на работах советских физиков и химиков. [c.286] Кристаллофосфорами называются сложные синтетические неорганические вещества с дефектной кристаллической решёткой, обладающие способностью светиться как при возбуждении, так и некоторое время по прекращении возбуждения. Некоторые природные минералы обладают качественно такими же свойствами однако явления, протекающие в минера тах, сильно усложняются присутствием многих побочных примесей, оказывающих на свечение разнообразные влияния поэтому большинство светящихся минералов можно рассматривать как зах рязнённые кристаллофосфоры. [c.286] В химическом отношении синтетические кристаллофосфоры представляют собою сложные соединения смешанного состава. В наиболее простых случаях главными составными частями фосфора являются основное вещество и активатор. [c.286] В качестве основного вещества чаще всего применяются сернистые соединения металлов второй группы СаЗ, 8гЗ, ВаЗ, пЗ и С(13, а также селениды и окислы этих металлов гораздо реже применяются щелочные металлы первой группы, главным образом в виде галоидных солей. Менее изучены фосфоры, основанием которых служат силикаты, фосфаты и бораты различных металлов, главным образом металлов второй группы. [c.286] Свойства этих фосфоров и кинетика их овечения также менее изучены и, повидимому, сложнее, чем у сернистых соединении. [c.286] Основанием могут служить как простые, так и смешанные соединения. Для образования смешанного основания применяются вещества, дающие изоморфные кристаллы. Такими сложными основаниями нередко служат смешанные кристаллы сернистых кадмия и цинка (ZnS dЗ), сернистых щёлочноземельных металлов (СаЗ-ЗгЗ) и др. [c.286] Активаторами служат ионы тяжёлых металлов. Применяемые активаторы характерны для избранного основания, и далеко не все тяжёлые элементы могут быть применены для его активации. Так, для сернистых цинка и кадмия хорошими активаторами служат Ag, Си и Мп. Большее число активаторов применяется в щёлочноземельных фосфорах, где, помимо указанных выше активаторов, сильное свечение дают В1, РЬ, редкие земли и др. [c.286] Процесс приготовления слагается нз весьма тщательной очнстхги исходных материалов и прокаливания шихты, которое производят в зависимости от тппа фосфора при температурах от 700 до 1500° С. Прокаливание ведётся в условиях, обеспечивающих чистоту получаемого препарата в кварцевых или алундовых тиглях. Для прокаливания применяются платиновые и си-литовые, а также высокочастотные печи. [c.287] Большое влияние на свойства фосфора оказывает также методика приготовления, от которой зависит как окончательный химический состав фосфора, так и его структура. Особенно сильно свойства фосфора зависят от температуры и длительпости прокаливания и от атмосферы, в которой оно производится восстановительной, окислительной, в присутствии определённых газов или в вакууме. [c.287] Современное развитие техники открыло новые возможности для улучшения технологии приготовления фосфоров. Совершенные методы очистки позволяют теперь сравнительно просто достигать такой чистоты исходных препаратов, которая прежде была совершенно недоступна. Чистота материалов и приготовление фосфоров в строго контролируемых условиях дают возможность получать хорошо воспроизводимые продукты. [c.287] Вернуться к основной статье