В прошлый раз мы обсудили применение сульфата бария в медицине, а сегодня затронем тему антипарниковых покрытий.
Пока одни люди желают сделать жаркое лето еще более жарким (хотя бы локально) и намеренно возводят парники в погоне за урожайностью огурцов и помидоров, другие ищут способы от жары спастись.
Сульфат бария используют для покрытия поверхности крыш домов, водных резервуаров, термостабилизации наружных датчиков и приборов. В результате эти поверхности меньше нагреваются.
Материал обеспечивает краске высокое альбедо. Благодаря этому покрытие способно отражать до 98% солнечного излучения.
То есть он отражает (почти не взаимодействует) со всем излучением в диапазоне видимого и ближнего ИК. Отсюда и высокая белизна порошка.
Однако сульфат бария поглощает и излучает ИК излучение в специфическом и «полезном» диапазоне длин волн от 8 до 13 мкм.
В этом диапазоне длин волн у сульфата бария начинается «тряска», ну то есть фононные резонансы (внутримолекулярные колебания S–O и Ba–O), которые создают высокое поглощение, а значит, по закону Кирхгофа, и высокое собственное излучение. Это приводит к самоохлаждению материала и всему, чем он покрыт.
Этот диапазон называют атмосферным окном. Излучение с этими длинами волн почти беспрепятственно (прозрачность достигает 80%) проходит через атмосферу Земли прямо в космос.
Излучение с другими длинами задерживается атмосферой и приводит к т.н. парниковому эффекту, постепенно разогревая поверхность планеты. Сульфат бария позволяет обойти этот эффект, отсюда и название покрытий на его основе – антипарниковые.
Природа атмосферного окна объясняется составом атмосферы, в основе которого пары воды, кислород, углекислый газ, азот и т.д.
Пары воды хорошо поглощают ИК излучение с длиной волны до 7 мкм. Углекислый газ – свыше 14 мкм. А промежуточные значения поглощать особо некому (только озон чуть-чуть вкладывается), поэтому излучение и задерживается гораздо меньше.
Такая своеобразная сульфатбариевая форточка для нашей атмосферы.