Что такое люминофор: светящаяся жидкость «кухонного» производства

Советы по изготовлению своими руками

Светящиеся декоративные камни есть в продаже, но подобрать гальку или светящиеся булыжники нужной формы достаточно сложно. Поэтому многие дачники и ландшафтные дизайнеры предпочитают делать светящуюся в темноте плитку своими руками.

Существует простой и безопасный способ создания светящихся в темноте камушков.

 Флуоресцентное покрытие

Самый простой и популярный способ создать светящиеся дорожки – покрыть камни флуоресцентной краской.

Для создания флуоресцентной декоративной подсветки из камней понадобится кисточка:

1. Подобрать гальку или камни среднего размера. Можно взять для украшения участка и настоящие валуны, но перемещать такие камни будет сложнее;
2. Мелкие камни высыпаются в таз или ведро. Светящаяся краска с люминесцентным эффектом выливается сверху, камни хорошо перемешиваются, и оставляются на просушку;
3. На большие и средние камни светящаяся декоративная краска наносится кисточкой достаточно обильно, чтобы покрыть все неровности камушков.

Обычно для создания светящихся дорожек на участке берется бесцветная краска, которая покрывает камень незаметным днем слоем. Ночью камень, покрашенный люминесцентной краской, становится светящимся, а цвет эффекта может быть любым, от фосфорного белого свечения, до интересных розовых и популярных голубых и зеленых цветов.

Оригинально выглядит тротуарная плитка, швы между которой промазаны светящейся краской, или светящийся бордюр из покрашенных камней.

Даже на обычной асфальтовой дороге брызги с кисточки, покрытой светящейся краской будут выглядеть необычно и очень красиво.

Пластик с химическими катализаторами

Пластиковые камни обычно изготавливают на заводах. В промышленных условиях при отливке покрашенного разнообразными цветами материала в него добавляется люминесцентный состав, который днем накапливает свет.

Изготовить такие камни собственноручно достаточно сложно, поскольку, чтобы изготовить камень, требуется расставить специальные формы и разместить домны с высокой температурой.

Светодиоды

Третий способ сделать в саду светящиеся тропинки из камней наиболее дорогой. Камни со светодиодами внутри тоже нельзя изготовить собственноручно. Камни производятся только в промышленных условиях, и имеют высокую стоимость, но светодиоды внутри камней светят очень ярко, и служат до 10 лет.

Второе отличие камней, светящихся от светодиодов от покрашенных камней – потребность в электросети. Обычно подсветка камней включается вручную, а светящиеся композиции заменяют собой все другие способы освещения сада. Энергии светодиодные элементы для камней потребляют достаточно мало, а потому не стоит бояться счетов за свет.

Как правило, камни на светодиодах изготавливают двух видов: большие круглые камни, которые можно расставить вдоль бордюра, и прозрачные камни кубовидной формы, которые устанавливаются при укладке тротуарной плитки как ее часть.

Борная кислота, хвойный концентрат и дистиллированная вода

Еще один рецепт, требующий использования дистиллированной воды, включает в себя и другие ингредиенты, за которыми придется наведаться в ближайшую аптеку: борная кислота (не путать со спиртом!) и едкий хвойный концентрат. Смешивают компоненты следующим образом:

1. Хвойный экстракт растворяют в воде. Можно заготовить любое количество жидкости, главное – соблюдать пропорции. Так, на 1 каплю концентрата берут не более столовой ложки воды.
2. В полученный раствор понемногу вводят борную кислоту, постоянно помешивая, . В итоге, ее доля присутствия в смеси должна равняться количеству использованного хвойного экстракта.
3. Емкость с подготовленными описанным образом ингредиентами ставят на плиту. Требуется на среднем огне довести смесь до кипения. Если все сделано правильно, через 5–10 минут раствор начнет испускать желтовато-зеленое свечение.

Спектры поглощения и возбуждения

Важная характеристика люминофоров — спектры поглощения, отражающие зависимость величины поглощаемой энергии от длины волны падающего на люминофор света. Спектр излучения люминофора зависит от химической природы активатора и основы люминофора, их взаимодействия, а в случае люминофоров с несколькими активаторами и от взаимодействия активаторов между собой. Спектры излучения могут зависеть от интенсивности и длины волны возбуждающего света, а также от температуры.

Зависимость спектров излучения от длины волны возбуждающего света может быть хорошо прослежена на характеристических люминофорах (Ca, Mg)₃(PO₄)₂·Sn и (Ca, Zn)₃(PO₄)₂·Sn. Их спектры излучения состоят из широких полос, расположенных в красной и зелёной областях спектра.

Рецепты с люминолом

Не всем люминесцентным веществам нужен ультрафиолет, чтобы светиться. Некоторые из них начинают испускать видимое излучение вследствие химической реакции, запущенной извне с помощью того или иного катализатора. Одним из таких веществ является люминол, который тоже можно использовать для изготовления светящейся воды.

Люминол – это органическое соединение, в природе встречающееся в виде белых или желтоватого оттенка кристаллов. При взаимодействии с некоторыми окислителями он начинает испускать видимое излучение красивого небесно-голубого цвета

Стоит отметить, что большинство химических реакций, в результате которых возникает подобный эффект, подразумевают использование токсичных веществ и протекают очень бурно, поэтому проводить подобные опыты следует с высочайшей осторожностью. Какие рецепты с использованием люминола можно опробовать у себя дома?

Вариант №1: со стиральным порошком. Чтобы сделать светящуюся жидкость этим способом, потребуется:

1. В емкости с высокими бортиками развести 2 ч. л. стирального порошка в 20 мл воды (до образования пены).
2. Добавить 10 мл 3-процентной перекиси водорода.
3. Влить в смесь 5 мл раствора люминола.
4. Как можно мельче растереть несколько кристаллов марганцовки (хватит и 4 штук). Всыпать порошок в емкость с другими ингредиентами.
5. Готово! Получилась бурно пенящаяся вода красивого голубого оттенка.

Вариант №2: с зеленкой. Согласно этому рецепту, для получения флуоресцентной жидкости нужно:

1. В заранее подготовленную стеклянную колбу с крышкой налить 100 мл воды комнатной температуры.
2. В емкость поочередно (не перемешивая!) добавить 3 г люминола, 30 мл «Димексида», 35 г сухого гидроксида калия. В самом конце капнуть в воду немного зеленки, выполняющей роль красителя.
3. Закупорить колбу, после чего осторожными медленными движениями взболтать ее, перемешивая жидкость.
4. Готово! Чтобы вода начала испускать видимое излучение, достаточно открыть емкость для доступа кислорода, который и станет катализатором реакции, вызывающей свечение.

Вариант №3: со специальными химическими реактивами. Тем, кто решит опробовать этот трудоемкий способ изготовления светящейся жидкости, понадобится:

1. В стеклянной емкости на 100 мл воды растворить 3 г люминола.
2. Добавить 80 мл 3-процентной перекиси водорода. Тщательно все перемешать.
3. Поочередно ввести в полученную жидкость медный купорос (3 г) и раствор едкого натра (10 мл).
4. Добавить в воду флуоресцентный краситель для придания ей нужного цвета (опционально).
5. Смесь готова!

Люминол наверняка найдется в специализированном магазине реагентов для химиков. В крайнем случае для приготовления светящейся воды используют натриевую соль люминола, которую продают в любой аптеке под торговым названием «Галавит».

Состав люминофора

Люминесценция — способность материалов светиться с наступлением темноты или при отключении искусственного источника света. Этот эффект можно придать любому предмету, обработав его специальной светящейся краской, которую ещё называют люминофорной, люминесцентной, флуоресцентной или самосветящейся.

Эмаль в течение дня накапливает энергию света, а потом непрерывно отдаёт её в темноте. Длительность «работы» такой краски без посторонней подсветки около 8–12 часов. Процесс накопительного свечения — беспрерывный цикл, и его можно использовать на протяжении нескольких лет.

Свечение краски происходит за счёт наличия специального компонента — люминофора (люминесцентный пигмент). Светящийся порошок хорошо приспосабливается к окружающей среде, морозо- и теплоустойчив, имеет стабильные химические, физические свойства и длительный срок эксплуатации — более 30 лет. Применяется как для наружных, так и для внутренних работ.

Люминофор комбинируется с прозрачным носителем, обычно — это лак на акриловой, алкидной или полиуретановой основе. Стандартная пропорция компонентов 1:3. Тип лака не влияет на яркость свечения, но этот критерий во многом определяет сферу применения краски и долговечность покрытия.

Помимо люминофора, в состав светящейся краски входит бесцветный лак, являющийся главной составной материала. От вида лака (акриловый, алкидный, полиуретановый) ее долговечность.

Порошкообразный люминофор

Как сделать светящуюся краску в домашних условиях?

Приготовить люминофор дома совсем несложно. Для этого необходимо приобрести хвойный концентрат, который можно купить в аптеке. Насыпаем или заливаем (если вещество в жидком состоянии) в посуду концентрат. После добавляем небольшое количество воды. Таким образом, получаем жидкий тартразин.

Тартразин является синтетическим красителем с характерным желтым цветом. Он относится к пищевым.

Затем всю получившуюся массу тщательно перемешиваем до однородности. Посуду со смесью ставим на огонь и нагреваем ее. При нагревании образуются воздушные пузырьки, которые нужно прокалывать острым предметом. Следующим шагом охлаждаем смесь, опять вливаем тартразин и разогреваем. После завершения процедуры, получается однородное вещество желтого колера.

Для проверки результата полученную массу нужно осветить яркой фотовспышкой. Если все сделано правильно будет заметно свечение. Полученное вещество люминофора можно растолочь в порошок, размельчив его. Подробнее можно ознакомиться с процессом в тематическом видео.

Рецепт улучшенного люминофора:

Флуоресцентная краска своими руками

Флуоресцентная краска в народе называется ультрафиолетовой. Основным различием с люминесцентной является то, что она не излучает свет в темноте. Проявить ее свойство можно только с помощью неонового ультрафиолета, а в светлое время суток нанесенный ею рисунок ничем не отличается от обыкновенного.

Среди огромной гаммы цветов ультрафиолетовой краски можно выделить наиболее популярные, такие, как красный, желтый, розовый и зеленый, их распространенность объясняется тем, что даже при слабом свете они проявляют свой эффект.

Флуоресцентная краска наносится на какую угодно основу: металлические изделия, деревянные, керамические. Также можно обрабатывать живые цветы и даже использовать для рисунков на теле. Некоторые дизайнеры применяют этот диковинный материал при ландшафтных работах.

Также стоит отметить тот факт, что светящийся флуоресцентный краситель применяют в изготовлении обоев. При помощи такой технологи можно преобразить детскую комнату. При дневном свете обои служат обычным покрытием с разными тематическими рисунками, а когда включается неоновая подсветка, их объемность удивляет даже взрослых.

Наклеиваются они на плоскую поверхность, так же как и обычные обои. Но стоит предупредить, что нужный эффект достигается только с помощью ультрафиолетовых ламп и неонового освещения.

Есть самый простой способ изготовления флуоресцентной краски. Для ее получения понадобится несколько компонентов: бесцветный акриловый лак и флуоресцентный порошок. Но не стопроцентный флуорофор, который стоит очень прилично, а его пигмент с полимерной основой. Купить его можно в специальном магазине или на просторах интернета.

Для обретения необходимого состава приобретенный пигмент насыпают в основу акрила и скрупулезно размешивают. Если в эмульсию добавляете пигмент нужного цвета его тоже нужно хорошо перемешать.

Вам также может быть интересно:

Световозвращающая краска в баллончиках

Виды люминофора

Сегодня можно выделить несколько видов люминофоров.

По химическим свойствам их можно поделить на два вида.

Неорганические (кристаллофосфоры).

Такой вид люминофоров нашел применение в люминесцентных лампах, ЭЛТ (электрических лучевых трубках), экранах для рентгена и так далее.

Кроме этого, неорганический люминофор является индикатором радиации.

Свечение «неорганики» обусловлено наличием большого числа катионов, которые содержатся в минимальном объеме (до 0,001%). По своей сути неорганические люминофоры — катионы металлов.

Органические люминофоры.

Используются в производстве флуоресцентных красок, люминесцирующих материалов и так далее.

Часто их применяют для проведения люминесцентного анализа в различных отраслях, к примеру, в медицине, биологии, химии, криминалистике, автомобилестроении и так далее.

Сфера применения

Люминофор активно применяется в самых различных сферах — в полиграфических и текстильных изделиях, в декорациях и шоу-технике, для создания спасительных устройств, для наружной рекламы, при изготовлении спецодежды и так далее.

Широкое применение люминофор получил и в аэрографии — художественной росписи автомобиля.

Люминофор можно наносить на кузов автомобиля или колпаки. Достаточно небольшого слоя, чтобы в темное время суток автомобиль преображался и излучал яркий свет в местах обработки.

Почти во всех перечисленных случаях применяется фотолюминофор — наиболее безопасный, простой в применении и красивый вид люминофора.

Боди-арт

Краски для боди-арта имеют гигиенические сертификаты, которые разрешают использовать их на теле. При смешивании с порошком получается краска, которая будет светиться под воздействием УФ-лучей. Инструкция использования флуоресцентного порошка для тела:

1. Потребуется прозрачная краска для боди-арта, количество сразу стоит брать такое, которое планируется израсходовать.
2. Смешение производят с учетом пропорции: на 1 литр краски 100-150 грамм порошка.
3. Перед применением необходимо тщательно их перемешать, убедиться, что нет комочков.
4. Сначала на тело наносят цветную краску и ждут высыхания. Бесцветную краску с флуоресцентным пигментом наносят сверху.

Безопасный состав пигмента позволяет создать необыкновенные и интересные рисунки на теле.

История

Люминесценция — нетепловое свечение вещества, происходящее после поглощения им энергии возбуждения. Впервые люминесценция была описана в XVIII веке.

Один из видов люминесценции, хемилюминесценция (свечение в результате химической реакции), наблюдался впервые в 1669 году Хеннигом Брандом, открывшим фосфор.

До ХХ века теоретические представления о сущности хемилюминесценции, сходились на том, что часть выделяющейся при химической реакции энергии не превращается в теплоту; атомы реагирующих веществ переходят при этом в возбужденное состояние, проявляющееся в свечении.

В ХХ веке Каутский и Цохер в работе над ненасыщенными соединениями кремния обнаружили, что при действии света на них происходит очень яркое явление хеми-, катодо- и фотолюминесценции (фосфоресценции и флюоресценции). Ученые обнаружили, что при охлаждении происходит усиление люминесценции, что навело их на мысль о том, что источником хемилюминесценции могут быть те же объекты, которые вызывают флюоресценцию, то есть атомы вещества, которые не принимают непосредственного участия в химической реакции, а получающие энергию для свечения от прореагировавших частиц.

В 20-х годах ХХ века по инициативе С. И. Вавилова начались исследования, направленные на создание люминесцентных ламп, новых для того времени источников света. В то же время О. В. Лосевым была обнаружена электролюминесценция, впоследствии, использующаяся в производстве светодиодов.

С начала 90-х годов помимо традиционных явлений люминесценции (газового разряда, фотолюминесценции, инжекционной и полевой электролюминесценции, низко- и высоковольтовой катодолюминесценции) началось исследование катодолюминесценции в среднем диапазоне энергий электронного пучка.

В настоящее время явление люминесценции активно используется в создании люминесцентных ламп и светодиодов, в люминофорных экранах для медицинского оборудования, в цветных экранах телевизоров и других электронных приборов, в дизайне, а также в системе безопасности и эвакуации.

С каждым годом технологии производства люминесцирующих веществ совершенствуются, что помогает создавать люминофоры с улучшенными световыми качествами.

Правила окрашивания

Самым легким и удобным способом нанесения красителя является аэрозольный баллончик. При помощи аэрозоля можно своими руками в домашних условиях покрасить любую поверхность. Перед тем как приступать к окрашиванию, обязательно нужно подготовить поверхность. С основания удаляются любые загрязнения – пыль, жирные пятна, с металла снимается ржавчина, а с древесины удаляются следы гнили и плесени. Если на стенах или на потолке отделка плохо держится, осыпается, то ее лучше снять и поверхность зашпаклевать.

Наносить краситель желательно на предварительно грунтованную основу. Окрашивать нужно только сухую и ровную поверхность

Краску важно тщательно перемешать, чтобы в ней не было осадка, и она имела однородную консистенцию. После того как первый слой высохнет, рекомендуется нанести второе покрытие

Временной интервал между нанесением двух слоев должен составлять примерно полтора-два часа.

Если будет носиться красящая смесь с фосфором, обязательно нужно соблюдать меры безопасности и предосторожности. Фосфорные красители очень опасны для здоровья человека, поэтому лучше использовать их для уличных объектов или фасадов

А если они наносятся на какие-либо детали внутри помещения, важно качественно проветривать комнату во время покраски и в период высыхания окрашенной поверхности. Работать нужно в резиновых перчатках, респираторе и очках

Процесс окрашивания можно выполнять кисточкой, валиком или пульверизатором, в зависимости от вида наносимого красителя. Если соблюдать вышеприведенные советы, то окрашенная поверхность будет качественной, и будет иметь длительный срок эксплуатации.

Какие бывают светящиеся краски?

Решив своими руками сделать светящийся окрашивающий состав, надо выяснить, какие компоненты он может содержать и каким образом действует. Существует несколько видов красок, излучающих свет в темноте: люминесцентные, флуоресцентные, фосфорные, светоотражающие. Они отличаются друг от друга принципом свечения, который зависит от компонентов, входящих в их состав.

Принцип свечения люминесцентной краски

Люминесценция – это свечение вещества без выделения тепла в результате накопления им световой энергии. Люминесцентные краски светятся в отсутствие каких бы то ни было источников освещения благодаря содержанию особых компонентов – люминофоров. Эти светящиеся пигменты в светлое время суток копят свет. При этом «заряжаются» они от источников не только естественного освещения, но и искусственного. При наступлении сумерек эти вещества начинают светиться. Яркость излучаемого света зависит от их концентрации в составе красящего изделия.

Краска на основе люминофоров сохраняет способность светиться в темноте в течение всего срока эксплуатации. Этим светящимся пигментам достаточно всего пары десятков минут «подзарядки» от источника естественного или искусственного освещения, чтобы поверхность, окрашенная краской на их основе, излучала свет в течение примерно 8 часов.

Этот тип лакокрасочных материалов (ЛКМ) абсолютно безвреден для здоровья. Люминесцентные краски бывают бесцветными (полупрозрачными) и цветными. Они подходят для окрашивания:

• металлических, стеклянных, керамических поверхностей (термостойкие ЛКМ);
• тканей (содержат акриловый лак);
• растений (водоэмульсионные ЛКМ);
• дерева;
• бетона;
• пластика (полиуретаново-минеральные эмали).

Почему светится флуоресцентный состав?

Эта разновидность светящейся краски способна светиться в темноте лишь под влиянием ультрафиолетового света. Окрашенное ею покрытие поглощает попадающие на него УФ-лучи, преобразовывая их в видимое излучение с более длинными волнами. Флуоресцентная ЛКМ светится лишь при действующих источниках ультрафиолетового излучения. Когда они выключены, это обычный, вовсе не светящийся окрашивающий состав, поэтому его также называют невидимым или ультрафиолетовым.

Способность этой краски излучать свет основана на принципе флуоресценции (флюоресценции). Под этим термином понимается феномен, при котором молекула, поглощая свет определенной длины волны, испускает свет большей длины волны. Светится этот вид ЛКМ за счет входящих в его состав особых пигментов флуорофоров, способных флуоресцировать.

В качестве этих компонентов обычно используется родамин, цианин и производные аминонафталимида. Эти вещества очень дорогие, поэтому для удешевления процесса производства окрашивающего состава ими окрашивают мельчайшие полимерные частицы, которые затем добавляют к основе продукта.

От флуоресцирующих ЛКМ надо отличать фосфорные (фосфоресцентные). Из-за содержания фосфора они небезопасны для человеческого здоровья, поэтому применяются достаточно редко. Обычно их используют для наружных работ, например для окрашивания автомобиля.

Чтобы начать излучать свет, фосфорному красящему составу достаточно зарядиться от солнца. Помимо ультрафиолета, для его зарядки годятся источники галогенового и ксенонового освещения.

Как работает светоотражающая краска?

Группа светоотражающих (или световозвращающих) красок отличается от предыдущих, светящихся, типов ЛКМ, принцип свечения которых зависит от входящих в состав ингредиентов, способных светиться в темноте. С некоторой натяжкой к ним можно отнести флуоресцирующие материалы, но они способны отражать только УФ-лучи.

Способность возвращать свет краска приобретает после добавления крошечных (150–500 мкм) стеклянных шариков. Благодаря им окрашенная светоотражающей краской поверхность отражает любые световые лучи, попадающие на нее.

Виды

Так как не существует официальной классификации, вид краски может определяться не только по действующему пигменту, но и по поверхности, на которую она наносится. Для одной и той же поверхности могут применяться разные составы.

Для покрытия различных материалов подходит фосфорная краска. Ею можно наносить рисунки на металлы, ткани, стекло, дерево, бетон, пластмассу. Она быстро накапливает световую энергию, а потом отдает ее в течение долгих часов, обеспечивая красивое фосфоресцентное свечение.

Поскольку длительный контакт с фосфором может вызвать тошноту и более тяжелые отравления, в современных красках фосфор заменяют люминофором, действующим аналогичным образом.

Люминофор является фосфоресцентным порошком, поэтому краску с ним называют фосфоресцентной.

Также краски, в которых пигмент может накапливать как солнечный, так и электрический свет, а потом отдавать его, называют люминесцентными. Ночной цвет может отличаться от того цвета, который краска имеет днем.

Несомненным плюсом люминесцентных красок является их безвредность. А поскольку они изготовляются на основе лака, у них есть еще одно замечательное свойство: создавая на окрашиваемой поверхности пленку, они защищают предмет от влажности и других неблагоприятных влияний окружающей среды.

Для некоторых людей определенный интерес представляют флористические светящиеся краски. Они предназначены для создания эффекта свечения на живых цветах.

Ею можно обрабатывать любые части растений: лепестки, листья, бутоны. А срезанным цветам она даже продлит жизнь.

Наносить ее можно любым способом. В светлое время суток она будет иметь вид легкого белого налета. «Зарядит» ее любой источник света.

Несколько иной вид – флуоресцентные краски. Они могут быть любого цвета и иметь вид обычной краски. Ни днем, ни ночью они не отличаются от обычных покрытий. Для их свечения необходим источник ультрафиолетового света. Их можно использовать на дереве, бетоне, бумаге, металле или пластике. Для того чтобы проявлялся их эффект, вполне достаточно одного слоя.

Основа для флуоресцентных составов может быть любого цвета, их можно наносить даже на другие рисунки, выполненные обычными средствами. Флуоресцентные краски не вредят здоровью, поэтому их можно использовать в жилищах и местах скопления большого количества людей.

Некоторые современные производители осваивают выпуск составов, у которых эффект свечения проявляется как люминесцентный с постепенным затуханием и как постоянный при облучении ультрафиолетом.

Фосфоресцирующие краски производители выпускают в разных емкостях: в банках и баллончиках.

Большей популярностью пользуется аэрозольная краска благодаря следующим свойствам: