что такое флуоресцентный цвет

Флуоресценция

Флуоресце́нция (вариант: флюоресценция) — физический процесс, разновидность люминесценции. Флуоресценцией обычно называют излучательный переход возбужденного состояния с самого нижнего синглетного колебательного уровня S₁ в основное состояние S₀. В общем случае флуоресценцией называют разрешенный по спину излучательный переход между двумя состояниями одинаковой мультиплетности: между синглетными уровнями или триплетными . Типичное время жизни такого возбужденного состояния составляет 10 −11 −10 −6 с.

Флуоресценцию следует отличать от фосфоресценции — запрещенного по спину излучательного перехода между двумя состояниями разной мультиплетности. Например, излучательный переход возбужденного триплетного состояния T₁ в основное состояние S₀. Синглет-триплетные переходы имеют квантово-механический запрет, поэтому время жизни возбужденного состояния при фосфоресценции составляет порядка 10 −3 −10 −2 с.

Содержание

Происхождение термина

Термин «флуоресценция» происходит от названия минерала флюорит, у которого она впервые была обнаружена, и лат. -escent — суффикс, означающий слабое действие.

История изучения

Впервые флуоресценцию соединений хинина наблюдал физик Джордж Стокс в 1852 году.

Теоретические основы

Согласно представлениям квантовой химии, электроны в атомах расположены на энергетических уровнях. Расстояние между энергетическими уровнями в молекуле зависит от её строения. При облучении вещества светом возможен переход электронов между различными энергетическими уровнями. Разница энергии между энергетическими уровнями и частота колебаний поглощенного света соотносятся между собой уравнением:

После поглощения света часть полученной системой энергии расходуется в результате релаксации. Часть же может быть испущена в виде фотона определённой энергии.

Соотношение спектров поглощения и флуоресценции

Спектр флуоресценции сдвинут относительно спектра поглощения в сторону длинных волн. Это явление получило название «Стоксов сдвиг». Его причиной являются безызлучательные релаксационные процессы. В результате часть энергии поглощенного фотона теряется, а испускаемый фотон имеет меньшую энергию, и, соответственно, большую длину волны. [1]

Схематическое изображение процессов испускания и поглощения света. Диаграмма Яблонского

Схематически процессы поглощения света и флуоресценции показывают на диаграмме Яблонского.

При нормальных условиях большинство молекул находятся в основном электронном состоянии . При поглощении света молекула переходит в возбужденное состояние . При возбуждении на высшие электронные и колебательные уровни избыток энергии быстро расходуется, переводя флуорофор на самый нижний колебательный подуровень состояния . Однако, существуют и исключения: например, флуоресценция азулена может происходить как из , так и из состояния.

Квантовый выход флуоресценции

Квантовый выход флуоресценции показывает, с какой эффективностью проходит данный процесс. Он определяется как отношение количества испускаемых и поглощаемых фотонов. Квантовый выход флуоресценции может быть рассчитан по формуле

Тогда доля флуорофоров, возвращающихся в основное состояние с испусканием фотона, и, следовательно, квантовый выход:

Из последней формулы следует, что если , то есть если скорость безызлучательного перехода значительно меньше скорости излучательного перехода. Отметим, что квантовый выход всегда меньше единицы из-за стоксовых потерь.

Флуоресцентные соединения

К флуоресценции способны многие органические вещества, как правило содержащие систему сопряженных π-связей. Наиболее известными являются хинин, POPOP, флуоресцеин, эозин, акридиновые красители (акридиновый оранжевый, акридиновый желтый), родамины (родамин 6ж, родамин B) и многие другие.

Применение

В производстве красок и окраске текстиля

Флуоресцентные пигменты добавляются в краски, фломастеры, а также при окраске текстильных изделий, предметов обихода, украшений и т. п. для получения особо ярких («кричащих», «кислотных») цветов с повышенным спектральным альбедо в нужном диапазоне длин волн, иногда превышающим 100%. Данный эффект достигается за счет того, что флуоресцентные пигменты преобразуют содержащийся в естественном свете и в свете многих искусственных источников ультрафиолет (а также, для жёлтых и красных пигментов, коротковолновую часть видимого спектра) в излучение нужного диапазона, делая цвет более интенсивным. Особой разновидностью флуоресцентных текстильных пигментов является оптическая синька, преобразующая ультрафиолет в излучение синего цвета, компенсирующее естественный желтоватый оттенок ткани, чем достигается эффект белоснежного цвета одежды и постельного белья. Оптическая синька применяется как при фабричной окраске тканей, так и, для освежения цвета при стирке, в стиральных порошках. Аналогичные пигменты применяются и в производстве особо высококачественной мелованной бумаги.

Флуоресцентные краски, в сочетании с «чёрным светом», часто используются в дизайне дискотек и ночных клубов. Практикуется также применение флуоресцентных пигментов в красках для татуировки.

В биологии и медицине

В биохимии и молекулярной биологии нашли применение флуоресцентные зонды и красители, которые используются для визуализации отдельных компонентов биологических систем. Например, эозинофилы (клетки крови) называются так потому, что имеют сродство к эозину, благодаря чему легко поддаются подсчёту при анализе крови.

Лазеры

Флуорофоры с высокими квантовыми выходами и хорошей фотостойкостью могут применяться в качестве компонентов активных сред лазеров на красителях.

В криминалистике

Отдельные флуоресцирующие вещества используются в оперативно-розыскной деятельности (для нанесения пометок на деньги, иные предметы в ходе документирования фактов дачи взяток и вымогательства. Также могут использоваться в химловушках)

В гидрологии и экологии

См. также

Литература

Англоязычная

Примечания

Источники искусственного света
Накаливания	Лампа накаливания • Галогенная лампа
Флуоресцентные	Люминесцентная лампа (компактная люминесцентная лампа) • Катодолюминесцентная лампа • Индукционная лампа • Ртутная лампа • Лампа чёрного света
Газоразрядные	Лампы высокой интенсивности • Неоновая лампа • Натриевая газоразрядная лампа • Ксеноновая лампа-вспышка • Газосветные лампы • Безэлектродная лампа • Плазменная лампа • Плазменная лампа с внешними электродами
Электродуговые	Угольная дуговая лампа • Ксеноновая дуговая лампа • Свеча Яблочкова • Металлогалогенная лампа
На сгорании	Лучина • Факел • Свеча • Масляная лампа • Газовая лампа • Ацетиленовая лампа • Керосиновая лампа • Калильная сетка • Друммондов свет
Полупроводниковые	Светодиоды (светодиодная лампа • органический светодиод)
Прочие	Серная лампа
Люминесценции	Электролюминесценция • Хемилюминесценция • Биолюминесценция • Радиолюминесценция • Сонолюминесценция • Термолюминесценция • Фотолюминесценция ( флуоресценция • фосфоресценция) • Триболюминесценция • Кандолюминесценция • Черенковское излучение
Осветительное оформление	Прожектор • Люстра • Торшер • Бра • Лампочка Ильича • Фонарь (уличный • карманный) • Взрывобезопасная лампа • Плазменная лампа • Электролюминесцентный провод • Лавовая лампа • Оптическое волокно

Полезное

Смотреть что такое «Флуоресценция» в других словарях:

ФЛУОРЕСЦЕНЦИЯ — свойство некоторых тел серно кислого хинина, эскулина, хлорофилла, урановых стекол и плавикового шпата мгновенно принимать голубоватый оттенок под влиянием крайних фиолетовых лучей или даже невидимых лучей спектра. Словарь иностранных слов,… … Словарь иностранных слов русского языка

ФЛУОРЕСЦЕНЦИЯ — ФЛУОРЕСЦЕНЦИЯ, выделение излучения, обычно света, из вещества, атомы которого получили избыточное количество энергии при бомбардировке частицами, как правило, ультрафиолетового излучения электронов. В отличие от ФОСФОРЕСЦЕНЦИИ, флуоресценция… … Научно-технический энциклопедический словарь

флуоресценция — автофлуоресценция, флюоресценция, люминесценция, автофлюоресценция Словарь русских синонимов. флуоресценция сущ., кол во синонимов: 4 • автофлуоресценция (3) … Словарь синонимов

ФЛУОРЕСЦЕНЦИЯ — люминесценция, затухающая, в отличие от фосфоресценции, в течение короткого времени после прекращения возбуждения. Как правило, возникает при спонтанных квантовых переходах молекул или атомов, поэтому длительность флуоресценций определяется… … Большой Энциклопедический словарь

ФЛУОРЕСЦЕНЦИЯ — и флюоресценция, флуоресценции, мн. нет, жен. (от лат. fluor течение) (книжн.). Свечение некоторых тел под влиянием освещения, по прекращении которого свечение не наблюдается. Толковый словарь Ушакова. Д.Н. Ушаков. 1935 1940 … Толковый словарь Ушакова

флуоресценция — Спонтанное излучение вещества, возбужденного за счет любого вида энергии, кроме тепловой. [Сборник рекомендуемых терминов. Выпуск 79. Физическая оптика. Академия наук СССР. Комитет научно технической терминологии. 1970 г.] Тематики физическая… … Справочник технического переводчика

флуоресценция — – способность атомов или молекул вещества отдавать поглощенную энергию в виде холодного светового излучения. Словарь по аналитической химии [3] … Химические термины

Флуоресценция — * флуарэсцэнцыя * fluorescence один из видов люминесценции явление свечения некоторых веществ после освещения их светом … Генетика. Энциклопедический словарь

ФЛУОРЕСЦЕНЦИЯ — вид (см.) с коротким временем послесвечения после отключения его возбудителя (примерно на одну стомиллионную долю секунды 10 8 с) … Большая политехническая энциклопедия

Источник

Флюоресцентная краска и её особенности

Флуоресцентная краска светится в темноте не сама по себе, она приобретает такой эффект под воздействием ультрафиолетового излучения. Нанесенное покрытие способно поглощать попадающие на него лучи и преобразовывать их в видимое излучение с большей длиной волны. При выключении УФ-ламп флуоресцентное свечение сразу прекращается. При естественном дневном или искусственном освещении это покрытие выглядит как простая краска, поэтому ее часто называют невидимой или ультрафиолетовой.

Все видели флуоресцентные краски, но что это такое и из чего они состоят, знают не все. Некоторые считают, что такие материалы опасны для здоровья людей. В состав этого покрытия, сделанного на прозрачной основе, входят специальные пигменты, которые являются нетоксичными и безопасными.

Виды и типы

Светящиеся составы бывают нескольких разновидностей:

Акриловый состав применяется для окраски материалов различных типов (камень, кирпич, гипсокартон, древесина и т. п.) внутри помещения. Не рекомендуется для работы с металлом и пластиком, т. к. из-за плохой адгезии плохо держится на гладких поверхностях. Имеет несколько стандартных цветов, которые смешивают между собой и получают другие оттенки. Краска нетоксична и лишена неприятного запаха.

Применение акриловой ФК

Низкий уровень влагостойкости не позволяет использовать светящиеся акриловые покрытия в отделке помещений с повышенной влажностью (бассейны, сауны, ванные комнаты и пр.). В состав акриловой эмали входит водная эмульсия, поэтому ее можно легко разбавить водой.

Экстерьерная краска для наружных работ отличается высокой стойкостью к температурным перепадам, изменениям влажности воздуха и другим неблагоприятным погодным явлениям. Хорошие адгезионные качества делают данное покрытие прочным и устойчивым к истиранию.

Лакокрасочный слой обладает влагостойкостью и при этом остается паропроницаемым, его можно мыть с использованием чистящих и моющих средств. Благодаря этим качествам состав можно применять во влажных помещениях. Он подходит для работы с самыми разными материалами – это бетон, кафель, пластик, металл нержавеющий и оцинкованный, картон, кирпич и т. д.

Аэрозоль с ФК

Аэрозольный красочный состав используется для нанесения рисунков и узоров на различных предметах интерьера и экстерьера. Он отличается простотой нанесения, образует прочное и стойкое покрытие, позволяющее эксплуатировать изделие в самых неблагоприятных условиях. Аэрозоль предназначен для окрашивания практически любых материалов (стекло, хрусталь, металл, пластик, кожа и т. п.). В искусстве автомобильной аэрографии этот материал незаменим.

Особенности материала

Для флуоресцентных красящих составов характерны некоторые особенности:

К техническим характеристикам флуоресцентных ЛКМ относят следующие качества:

Состав покрытия

В флуоресцентные лакокрасочные составы входят следующие компоненты:

В качестве флуорофора, который светится в темноте, часто используются: родамин, цианин и производные аминонафталимида. Но из-за высокой стоимости этих веществ ими окрашивают чрезвычайно мелкие частицы полимеров, которые затем добавляют к основе краски при производстве.

Область применения

Сфера применения флуоресцирующих красок включает в себя следующие области:

Применяется краска для декорирования сувениров, посуды, статуэток, елочных игрушек и многого другого.

Технологические аспекты и нанесение краски

Перед нанесением флуоресцентной краски необходимо тщательно подготовить окрашиваемую поверхность. Нужно снять с нее старое осыпающееся покрытие (штукатурка, побелка и пр.), очистить от грязи и пылевых частиц, затем механическим способом хорошо промыть водой с помощью губки или тряпки. Рекомендуется использовать стиральный порошок, мыло, раствор аммиака или соды. После этого поверхность оставляют на несколько часов, чтобы она полностью просохла.

Наносить краску можно:

Для окрашивания применяются различные инструменты в зависимости от объема предполагаемых работ. С помощью небольшой кисти окрашиваются мелкие детали, для больших площадей пользуются валиком или краскопультом.

Технология окрашивания состоит из следующих операций:

Источник

Светящиеся краски

Содержание статьи

В последнее время появилось новое направление в производстве лакокрасочной промышленности – это производство так называемых светящихся красок. Многих может заинтересовать сущность и область применения такого продукта. Попытаемся разобраться, что же это такое.

Итак, светящимися красками называют продукт, в основе которого лежит фосфоресцентный пигмент, так называемый люминофор. Особенностью такого элемента является способность аккумулировать в своем составе энергию света. Причем, в дальнейшем в течение продолжительного времени наблюдается эффект так называемого послесвечения, иначе, явление фотолюминесценции. Производство люминесцентных и флуоресцентных красок, в основе которых используется люминофор – новое направление развитии лаков и красок. Как правило, такие краски экологичные.

В дневное время свечение окрашенной поверхности одноцветное или нескольких цветов. При наступлении темноты поверхность возникает интересный эффект – происходит отдача накопленной днём энергии. В итоге может получиться нетривиальное изображение или оптический объект, отдельный или группой. Применение подобной продукции очень разнообразно, наиболее востребовано при производстве расцвеченных товаров, знаков в области безопасности.

Классификация красок

Самосветящиеся красящие вещества могут быть классифицированы по различным признакам, например, по типу вещества, на которое наносится краска:

Разберемся, что такое флуоресцентные и люминесцентные краски, в чем схожесть и в чем различие.

Флуоресцентная краска

Ответить на вопрос, что это за краски, могут многие. Действительно, флуоресцентные краски относятся к декоративному лакокрасочному материалу, у которого своеобразная реакция на воздействие светового потока. Изделия, покрытые таким составом, заметны при любом освещении. Причем, ночью они намного ярче, чем в дневное время. Профессионалы подчеркивают, что свечение интенсивнее практически вдвое.

Высокий спрос подобны материалов, естественно, объясняется необычным эффектом и поэтому краски быстро заметили.

Флуоресцентная светящиеся краска

Разнообразие предлагаемых красок имеет широкий диапазон. На ваш выбор предлагаются белые, коричневые, красные, синие, жёлтые, зелёные краски. Интересно, что они бывают видимыми и не видимыми. У не видимой краски особенность – увидеть её в дневное время практически невозможно. Проявится она только при воздействовании ультрафиолетовых лучей.

Видимую краску различить легко, однако, при попадании солнечных лучей происходит усиление свечения.

Преимущественно распространённой флуоресцентным красящим составом можно назвать акриловый, основа которого водная. В состав входят краситель, связывающий элемент (акриловая полимерная эмульсия) и приготовленная особым способом вода. Те, кто пользовался этим составом, отмечают уникальность продукта.

К преимуществам материала относятся:

Использование красителей с флуоресцентным спецэффектом достаточно широкое.

Необычное свойство материала с успехом можно использовать в качестве:

Люминесцентная краска

Люминесцентная краска – это вещество, обладающее специальным эффектом. Применяя её, мы можем решить сразу несколько проблем. Окрашенный слой является преградой меж основанием и микроклиматом комнаты. Другими словами, в помещение не попадут характерные «ароматы», которыми обладают грунтовочные и штукатурные составы. Не будет образовываться пыль, которая обычно бывает при производстве строительных работ.

Окрашиваемая поверхность будет надёжно защищена от влажности, изменения температуры. Обработка таких поверхностей и уход за ними не составят большого труда. Можно проводить влажную обработку с применением химических препаратов.

Современные лакокрасочные материалы могут придать окрашиваемой поверхности любую микротекстуру. Основное направление – придание образцу красивого внешнего вида. Можно получить эффект гладкости или шероховатости. А если говорить о цвете – то здесь просто безграничные возможности. Современные технологии в производстве лакокрасочных материалов позволяют создать даже перламутровый видеоэффект. Такое красящее вещество способно изменять цветовой фон в зависимости от яркости светового потока. Такого спецэффекта можно достичь благодаря имеющимся в составе особым добавкам. Влияние оказывает метод покрытия поверхности.

Использование многоцветных лакокрасочных веществ даёт возможность получать точечное изображение. Получается неповторимый узор с уникальной расцветкой.

Ну и совсем новое направление в мире красок – красящий материал с люминесцентным эффектом.

В переводе с греческого языка люминофорным называют состав, который несёт свет. Уникальность материала – в его способности поглощённую световую энергию превратить в светящийся поток. В этом основное отличие люминесцентных красок. И главное, в их составе отсутствуют токсичные вещества, которые присутствуют, например, в фосфорных красках.

Используют люминесцентные краски главным образом для создания светящихся надписей на предметах одежды, обуви, ученических сумках. Без этих красок не обойтись при выпуске рекламы, сувениров, ёлочных украшений. Одно из новых направлений применения таких красок – макияж или боди-арт. Созданы специальные смеси, которые безопасны для человека и их можно наносить на кожу.

Свечение люминесцентной краски наблюдается в темноте за счет поглощённых в дневное время ультрафиолетовых лучей.

Если хорошо разобраться, то можно сказать, что добавление в обыкновенный лак или краску люминофорной пудры, даёт светящийся эффект. Активировать свечение способны элементы группы лантаноидов и окись алюминия.

Обрабатывать люминесцентной краской можно различные материалы. Практически все поверхности, которые нас окружают дома и на улице, можно покрасить этой краской. Причем, кроме уникальности окрашенные материалы повышают функциональные характеристики. Форма выпуска таких красок различна – можно приобрести в банке, а можно найти и спрей – всё зависит от того, где будете использовать.

Отличия люминесцентных и флуоресцентных красок

Попробуем разобраться, различаются ли люминесцентные и флуоресцентные краски. В среде неформальной молодёжи особенно распространены предметы, которые при воздействии ультрафиолетовых лучей начинают светиться. В их среде бытует такой термин – «флюрный». Им обозначают любой светящийся объект. Поэтому и возникла необходимость разделить понятие флуоресцентных и люминесцентных красителей.

Итак, флуоресцентными красящими веществами можно назвать те, которые начинают светиться при воздействии ультрафиолетового излучения. При его отсутствии их не отличить от обычной краски. Однако в дневное время становятся более яркими и насыщенными. Основное использование – окраска объектов, которые требуют повышенного внимания. Накапливания светового излучения не происходит, свечения в тёмное время нет.

В отличие от флуоресцентных, люминесцентными красками накапливается световая энергия и в тёмное время они начинают светиться. Длительность свечения измеряется минутами, а иногда часами. При добавлении в состав краски радиоактивных компонентов можно добиться свечения в течение нескольких суток.

Стоимость флуоресцентных красок намного ниже, чем люминесцентных. Ограничения в их использовании отсутствуют.

Производство люминесцентных красителей требует оформления специального разрешения. Но их стойкость к воздействию внешних факторов выше.

Светящаяся краска своими руками

Оказывается, совсем не сложно произвести светящуюся краску собственноручно. Для этого требуется совсем простой набор ингредиентов.

Светящаяся краска своими руками в домашних условиях

материалы по теме

Светоотражающие материалы буду ярче

Научные сотрудники китайского национального университета Chung Hsing сообщили о создании технологии, позволяющей сохранять отражающие свойства стеклянных микросфер или микропризм в светоотражающих материалах при подмешивании красителя. Во время работы над этой технологией специалисты отталкивались от структуры глаза насекомого, передает Американское химическое общество (American Chemical Society, ACS).

Обработка и переработка полимера с помощью света

Полимер азобензол, использующийся сейчас в исследованиях как потенциальный будущий компонент лакокрасочной продукции, может быть трансформирован в ходе экологически чистого процесса из твёрдого в жидкое состояние с помощью света и при комнатной температуре.

Светлое будущее эпоксидных агентов полимеризации

Согласно новому отчёту о состоянии рынка, опубликованному «Lucintel», будущее эпоксидных агентов полимеризации в лакокрасочной промышленности выглядит многообещающе. Особенно перспективны следующие агенты: полиамид, алифатические амины, циклоалифатические амины, феналкамин, амидоамин, дициандиамид и фенол. Для рынка эпоксидных агентов полимеризации в лакокрасочной промышленности достигнет 1,644 миллиона долларов к 2021 году со среднегодовым темпом роста в 4,4% с 2016 по 2021. Главными причинами роста рынка являются рост конечных отраслей-потребителей и увеличение использования высокоэффективных эпоксидных покрытий.

Источник