Люминофор – вещество, способное поглощать световую, тепловую и механическую энергию и отдавать ее (светиться) на протяжении определенного времени без подзарядки. Люминофор был разработан 30 лет назад и вытеснил фосфор из тех областей, где он раньше использовался.
Люминофоры входят в состав самосветящихся красок, лаков, чернил и тд.
Выделяют несколько видов люминофоров. В условиях школьной лаборатории самыми доступными для создания являются люминофоры на основе борной кислоты. Они являются фотолюминофорами, то есть обладают свойствами сохранения накопленной энергии с последующей отдачей в виде светового излучения в видимой, ультрафиолетовой или инфракрасной зоне.
На основе борной кислоты можно легко приготовить простейшие люминофоры, способные некоторое время светится в темноте после облучения светом. Эти люминофоры представляют собой аморфную стекловидную массу, продукт частичного обезвоживания борной кислоты при температуре 250 - 300°C с добавками небольшого количества активирующих органических веществ.
В качестве органических веществ можно использовать следующие вещества: флуоресцеин, люминол, мочевину, лимонную, салициловую, терефталевую кислоты и другие органические вещества.
Для изготовления борных люминофоров можно использовать аптечную борную кислоту. Готовится смесь борной кислоты с органическим веществом в соотношении1000:1. Полученную смесь хорошо перемешивают и нагревают до 300°C при постоянном перемешивании. После остывания, полученный люминофор аккуратно перетирают в ступке. Время послесвечения борных люминофоров зависит от применяемой органики в качестве активатора, и условий приготовления, но в среднем это порядка 7- 10 секунд.
Борные люминофоры довольно гигроскопичны, поэтому их необходимо хранить в герметичной таре, не допуская контакта с водой. Иначе они, поглощая воду, тускнеют и превращаются в исходную борную кислоту, теряя способность к люминесценции.
Люминофор на основе борной кислоты с активатором флуоресцеин
Флуоресцеин (диоксифлуоран) — органическое соединение, флуоресцентный краситель.
Дает яркую зеленую фосфоресценцию. Логично ожидать, что люминофор с ним выйдет лучше, чем со многими другими органическими добавками.
Вторая группа люминофоров-это люминофоры на основе сульфидов щелочноземельных металлов, активированные ионами тяжелых металлов.
Сульфид бария с различными концентрациями активатора - ионами меди(2) дает красное свечение.
Сульфид стронция, активированный ионами висмута, сине-зеленое.
Обладая различной длительностью свечения и спектром, люминофоры находят широкое применение в жизни человека.