Химия и производство: Светящиеся краски

     Эти краски применяются для изготовления часовых циферблатов, компасов, пожарных сигналов, рекламных вывесок, электрических выключателей и т. п. Приготовление их основано на свойстве прокаленных сернистых соединений щелочноземельных металлов (кальция, стронция, бария), а также сернистого цинка в смеси с некоторыми солями после действия на них солнечного света (инсоляции) испускать некоторое время более или менее яркий свет. Хорошие светящиеся краски должны быстро инсолироваться (заряжаться солнечным светом), возможно ярче светить и возможно дольше действовать после каждого выставления на солнце.

     Основным веществом для приготовления этих красок, как было указано, являются сернистый кальций, сернистый барий и сернистый стронций; иногда применяется смесь этих соединений. При приготовлении красок лучше всего исходить не непосредственно из этих соединений, а получать их прокаливанием окисей или углекислых солей названных металлов с серой. При прокаливании получаются сернистые соединения металлов, причем они обладают большей активностью, чем готовые препараты. Для придания светящимся составам нужного цвета прибавляются соответствующие соли, главным образом соли серной кислоты. Ниже мы приводим несколько рецептов приготовления светящихся составов.


Светло-зеленый тон

     Смешивают истертые в порошок 2 г углелитиевой соли, 1 г сернокадиевой соли, 1 г сернонатриевой соли и 2 г крахмала и прибавляют 2 см³ полупроцентного раствора азотновисмутовой соли в водке и 2 см³ полупроцентного раствора азотнорубидиевой соли или азотнотанталовой соли. Смесь хорошо перемешивают и хорошо просушивают.

     После просушки к смеси прибавляют 6 г серы в порошке (серного цвета), 20% окиси кальция и 20% окиси стронция. Полученную смесь тщательно перемешивают и подвергают накаливанию в фарфоровых тиглях, в муфельных или электрических печках (с хорошей тягой воздуха) в течение 3/4 часа при температуре 1200°. Температурных условий нужно придерживаться по возможности точно, так как перегрев и недогрев сильно сказываются на качестве конечного продукта.

     Все продукты должны быть химически чистые. По охлаждению сплав растирают и просеивают через тонкие сита. Если вместо окиси стронция взять еще 20 г окиси кальция (т. е. всего 40 г окиси кальция), то масса будет излучать фиолетово-синий цвет.

     Светло-синий тон можно получить, если вместо окиси стронция взять такое же количество углестронциевой соли.


Красный тон

     Смешивают 80 г углебариевой соли, 12 г серы, 1 г углерубидиевой соли и 2 г углелитиевой соли. Смесь подвергают обжигу, как указано выше.


Желтый тон

     Смешивают 200 г углестронциевой соли, 30 г серы, 0,4 г серномарганцевой соли, 1 г хлористого натрия и 4 г безводной соли. Обжигают, как указано выше.


Сидотовы блески (светящиеся массы с сернистым цинком)

     20 г двойной сернокислой соли цинка и аммония растворяют вместе с 5 г хлористого натра и 0.2-0.5 г кристаллического хлористого магния в 400 г дистиллированной воды, слабо подкисленной серной кислотой. К раствору небольшими порциями прибавляют 110 г 8% нашатырного спирта (уд. в. 0.966), дают отстояться в течение 24 часов и отфильтровывают.

     В полученный фильтрат пропускают сероводородный газ, пока не прекратится выпадение осадка. Осадок просушивают вместе с фильтром при температуре в 100 ; когда осадок высохнет, снимают его с фильтра и нагревают в фарфоровом тигле, вставленном в другой шамотовый тигель, поддерживая в течение 30 минут белое каление. По охлаждению массу истирают в порошок. Эта масса излучает желто-зеленый цвет.

     Если к исходному раствору прибавить 0.005-0.008% марганцевой соли, то цвет будет золотисто-желтый. Для получения зеленого тона берут 100 г двойной соли цинка и аммония, 20 г хлористого натра, 1 г серно-магниевой соли и 0.02 г азотноурановой соли. В дальнейшем применяют указанные выше пропорции.

     Составы, содержащие сернистый цинк, могут быть инсолированы не только дневным светом, но и светом дуговых ламп и катодными излучениями. Если исходить из готовых сернистых соединений, то светящиеся массы можно получить по следующим рецептам. Во всех случаях нужно применять активный, способный излучать свет сернистый кальций.

Фиолетовый тон

Сернобариевой соли 10.2 вес. ч.

Ультрамарина фиолетового 2.8 вес. ч.

Сернистого кальция 36 вес. ч.

Мышьяковой кобальтовой окиси соли 9 вес. ч.

Зеленый тон

Сернобариевой соли 10 вес. ч.

Хромовой зелени 8 вес. ч.

Сернистого кальция 34 вес. ч.

Серный тон

Сернобариевой соли 10 вес. ч.

Углекальциевой соли 9 вес. ч.

Синего ультрамарина 0.5 вес. ч.

Сернистого цинка 0.5 вес. ч.

Сернистого кальция 36 вес. ч.

Белый тон

Сернобариевой соли 6 вес. ч.

Углекальциевой соли 6 вес. ч.

Сернистого цинка 12 вес. ч.

Сернистого кальция 36 вес. ч.

     Для приготовления красок из полученных по приведенным выше рецептам светящихся масс последние, после растирания и просеивания, замешиваются со спиртовым белым лаком, олифой, скипидарным лаком, жидким стеклом, раствором желатины и т. п. При заряжении (инсоляции) покрытых светящейся краской предметов нужно иметь в виду, что заряжение идет быстрее на прямом солнечном свете, нежели на рассеянном; в тепле - быстрее, чем на холоду.

     В последнее время широкое распространение получили постоянно светящиеся краски, не требующие предварительного действия облучения светом. Приготовление таких красок основано на применении радиоактивных препаратов (соли радия или мезотория). 0.001 г этого препарата достаточно для приготовления краски на 600-800 часовых циферблатов.