Что значит 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

Описание и применение флуоресцентных красок

В последние годы набирает популярность флуоресцентные краски, что это такое знают даже дети. Безвредные для человека, химически нейтральные красители используют для оформления игрушек, одежды. Отражающие ультрафиолет смеси используют для дорожной разметки, знаков, указателей, используют в оформлении интерьеров, фасадов.

Флуоресцентные краски — что это такое

Феномен свечения под воздействием УФ-волн изучен физиками еще в прошлом веке. Флуоресценция – способность интенсивно отражать световые волны. Стало привычным понятие «флуоресцентный цвет», это такой яркие, кислотные желтые, оранжевые или зеленые расцветки. При естественном освещении флуоресцентные красители выглядят как обычные краски. Когда преобладает УФ-диапазон спектра, становятся кричащими. В полной темноте окрашенные поверхности невидимые, заметны при включении УФ-ламп, светоотдача пигментов возрастает до 100%.

Чем отличаются от люминисцентных

Состав с люминофором, испускающим световые волны, называется «люминесцентная краска». Если вместо белого люминоформного пигмента используется желтоватый фосфор, значит, получаются фосфоресцирующие краски. По сути, люминесцентные краски – это составы, содержащие частички-аккумуляторы, заряжающиеся днем, отдающие энергию ночью. Флуоресцентная краска отличается тем, что обязательно нужен источник ультрафиолета, частицы только преобразуют и отражают световые волны.

Область применения

Пользоваться светящимися в УФ-спектре красками стали повсюду, покрытия применяют для:

Водорастворимые красители популярны в боди-арте. С отражающими пигментами выпускают гримы, лаки, пудры, спецодежду, игрушки, дорожные знаки, указатели.

В маркировке, подтверждающей подлинность товаров, при изготовлении денежных купюр применяется эффект флуоресценции.

Разновидности светящихся составов

Производители выпускают три линейки продуктов флуоресцирующих продуктов: обычные красочные составы, эмалевые покрытия и аэрозоли. О каждом из красителей стоит рассказать подробно.

Акриловая флуоресцентная краска для декоративных работ

Покрытия на водной основе или водоэмульсионные смеси делают традиционных оттенков, это так называемый флуоресцентный цвет различной интенсивности. Краски создают тонкую пленку, отличаются износостойкостью. Чаще применяются для декорирования предметов интерьеров, панно, багетных конструкций. Недостатком считается низкая влагостойкость.

Флуоресцентная эмаль для производства наружных и фасадных работ

В составе эмали присутствуют загустители, образующие толстый лакокрасочный слой, предусмотрено однократное эмалевое покрытие.

Выпускаются различные типы эмалей:

Акриловая эмаль быстро сохнет, для полной полимеризации требуется до 2-х суток.

Универсальный аэрозольный состав на основе алкида и уретана

Смеси, фасованные в баллончики, хорошо сцепляются с любыми поверхностями. Удобны в использовании, подходят для наружных и внутренних работ, сохраняют эластичность в большом температурном диапазоне. Аэрозольные смеси можно наносить на многие виды поверхности, включая стекло, бетон, пластик, металл, дерево. Благодаря полиуретановым добавкам, образуется прочная пленочка, которая моментально подсыхает.

Перед окрашиваем аэрозоль долго встряхивают, чтобы смесь стала однородной. При нанесении покрытия баллончик отдаляют от поверхности на расстояние до 30 см.

Как сделать своими руками

Узнав, сколько стоит готовый состав, многие делают флуоресцентный краситель самостоятельно. Для этого приобретают пигмент со светоотражающим эффектом, добавляют порошок в акриловый лак. Флуорофор – это вещество с полимерной основой, приобретают пигмент через интернет или в специализированных магазинах для художников.

Лучше сразу подобрать порошок нужного цвета, чтобы дополнительно не вводить в лак колер.

Флуорофор засыпают в стеклянную или фарфоровую емкость, заливают акриловым лаком, хорошо перемешивают до однородного состава. Отражательная способность краски зависит от количества наполнителя, минимально вводят до 10%, максимально – ½ объема лака. Готовую смесь пред употреблением нужно каждый раз хорошо промешивать, чтобы осевший в осадок, флуорофор поднялся вверх.

Загустевший лак предварительно разводят водой.

Технология нанесения краски

Для создания покрытия на стене или любом другом предмете нужно соблюдать несколько важных условий:

На обрабатываемой поверхности не должно быть пыли, влаги.
Темные и черные участки предварительно грунтуют или окрашивают в белый цвет.

Когда прозрачный краситель наносят на цветную поверхность, спектральное преобразование УФ-лучей изменяется. Чтобы получить точную окраску, подложку выбеляют.

Подготовка поверхности

Перед покраской поверхность промывают, снимают старое покрытие, чистые предметы обязательно обезжиривают с применением растворителей, после этого промывают, хорошо просушивают, чтобы не оставалось следов влаги.

Окрашивание

Краска или эмаль флуоресцентная наносится кистью, краскопультом или валиком. Для окрашивания небольших предметов сложной формы пользуются губкой, кюветкой. Загустевшие составы предварительно разводят до консистенции жидкой сметаны. Перед нанесением ЛКМ обязательно перемешивают.

При использовании трафаретов границы проклеивают малярным скотчем. Двухслойные покрытия наносят в перпендикулярных направлениях.

При выборе покрытия важно точно знать, как называется светящаяся краска. Традиционный флуоресцентный яркий зеленый цвет хорошо сочетается с желтым, оранжевым. Можно создавать светящиеся в УФ-спектре композиции на фасадах, телах, стенах.

Видео: Покраска флуоресцентными красками

Источник

Флуоресцентная краска: виды, характеристики и состав

Отправим материал на почту

Светящееся покрытие – необычный декоративный материал, который привнесет в дизайн оригинальные нотки. Флуоресцентная краска под излучением ультрафиолета будет красиво светиться в темноте. Чтобы создать яркий акцент в интерьере или ландшафте, нужно правильно использовать сырье.

Особенности отделки

Материал на основе флуорофора – отделка, которая поглощает УФ-лучи и преобразует их в излучение большей длины. При обычном (дневном, искусственном) свете отделка напоминает обыкновенную эмаль, только более яркого оттенка. При включении ультрафиолетовых приборов (светильников, прожекторов) покрытие светится.

В состав светящихся ЛКС входят пигменты (на аминофталиновой или родаминовой основе) и наполнитель. Флуоресцентный порошок часто смешивают с лаком или эмалью. В качестве связующих компонентов используют полиуретановую смолу или акриловую водную эмульсию.

У вещества 8 базовых цветов. Путем смешивания дизайнеры получают широкую тоновую палитру от нежного лимонного до насыщенного фиолетового. Отделка бывает 2 типов:

Высокий светоотражающий эффект флуоресцентных красок достигает 300%, при этом у традиционной отделки способность колеблется в пределах 75-85%. В составе материала нет вредных компонентов, что делает сырье безопасным. Свечение не накапливается, а длится все время работы излучателя.

Краска состоит из крупных пигментных частиц (75 микрон). Зернистые полимеры не позволяют получить гладкое покрытие за одно нанесение. Для создания качественного светоотражения наносят 3 слоя материала. Из-за термической нестабильности сырье быстро разрушается при высокой температуре (+100-150 С).

У флуоресцентных красок низкая устойчивость к свету. При регулярном воздействии яркого солнца состав бледнеет, теряет отражающие свойства. Чтобы пигменты не выгорали, в покрытие добавляют защищающие вещества, ограждающие от УФ-лучей. Отделка долго сохнет, поэтому липкость пропадает спустя сутки после нанесения.

Флуоресцентная и люминесцентная краски: в чем отличия

Несмотря на внешние сходства, оба материала имеют разный принцип действия. Люминесцентная краска не нуждается в постоянном присутствии ультрафиолета. Покрытие состоит из люминофоров. Вещества хорошо подстраиваются под условия окружающей среды, сохраняя стабильные химические и физические характеристики.

Чтобы эмаль светилась в темноте в течение 8 часов, достаточно 30 минут излучения. «Заряд» постепенно истощается, что приводит к снижению интенсивности. Отличия люминесцентных красок от флуоресцентных:

Люминесцентные покрытия устойчивы к морозам и влажности. Флуоресцентные разрушаются под воздействием влаги и перепадов температур. Высокую стоимость первых компенсирует длительность эксплуатации, капризность и недолговечность вторых восполняют:

Для использования флуоресцентных видов не нужны разрешения. В состав люминесцентных красок для удешевления могут добавлять радиоактивные материалы или фосфор. Перед покупкой надо уточнить наличие документов об отсутствии опасных компонентов.

Основные виды

Светящуюся отделку различают по составу, форме выпуска и способу нанесения. При выборе краски обращают внимание на тип окрашиваемой поверхности и виду работ. Существует 5 популярных разновидностей сырья.

Акриловая

Вариант на основе водной дисперсии не имеет запаха, быстро сохнет, поэтому можно использовать внутри помещения. Благодаря высокой устойчивости к перепадам температур и влажности дизайнеры применяют материал при отделке фасадов и украшении ландшафта. Из-за хорошей адгезии акриловой краской покрывают пластик, металл и бетон, создавая оригинальные картины и панно.

Интерьерная эмаль

Светящуюся отделку на основе полиуретана используют для окрашивания внутри помещения. Материал разных цветов смешивают, получая новые оттенки. Интерьерная флуоресцентная эмаль хорошо ложится на гипсокартонные листы, древесину и штукатурку. За счет увеличенной прочности краску применяют для внешнего оформления зданий и разметки дорог.

Чернила

Вещество со светящимся эффектом используют в интерьерной печати. По типу бывают для обычных (лазерных или струйных) и широкоформатных принтеров. Технология подходит для дизайна квартир, клубов и офисов. При помощи нанесения легко получить оригинальную картину или скрытую надпись, которая видна только под ультрафиолетовым светильником.

Аэрозольная

Флуоресцентные краски в баллонах выпускают на основе алкидуретана или акрила. Универсальное покрытие устойчиво к изменениям температуры, влажности и не боится солнца. Отделку дизайнеры применяют в экстерьерных и интерьерных работах, наносят на стекло, пластик и бетон. Из-за простоты использования можно легко нарисовать картину или сделать яркий акцент.

Порошок

Красящие компоненты в сухом виде часто добавляют к обычным краскам. При помощи флуоресцентного вещества создают светящийся аэродизайн автомобиля, украшают фасад дома или делают световую разметку вдоль садовых дорожек. При работе обязательно защищают слизистые от попадания порошка.

Как использовать

Долговечность и красота покрытия зависит от технологии нанесения. Чтобы светящаяся краска не потеряла флуоресцентные свойства, учитывают тип отделки и характеристики поверхности. Существуют правила, актуальные для всех видов сырья.

Подготовительные процедуры

Перед нанесением краски тщательно очищают окрашиваемый участок. Древесину зашкуривают, с камня снимают неровности. Если есть старая отделка (штукатурка, побелка), то механическим способом убирают остатки. При помощи скребка удаляют грязь. Губкой или тканью с мыльной водой смывают пыль, жирные пятна и мелкие частицы. В качестве раствора можно использовать стиральный порошок или соду.

После завершения процедуры поверхность моют чистой жидкостью, оставляют сохнуть. Чтобы флуоресцентная краска ложилась ровнее, участок покрывают акриловой грунтовкой. Стартовая отделка укрепляет слабосвязанные зоны, улучшает адгезию и уменьшает расход эмали.

Частицы пигмента выпадают в осадок, поэтому перед нанесением жидкое сырье хорошо размешивают. Загустевшую дисперсионную отделку можно разбавить водой (не больше 10%). Аэрозольные виды перед применением встряхивают в течение 3 минут.

Выбор цвета

В оттеночной палитре отражающей эмали есть 8 базовых тонов. Все цвета делятся на ахроматические и хроматические. Под воздействием УФ-лучей первые превращают бесцветную гамму в насыщенную, вторые – становятся более интенсивными и яркими.

В зависимости от характеристик начального тона цвет может измениться от нейтрального до ядовитого. Ахроматические виды превращаются в оранжевый, желтый или зеленый. Хроматический розовый под УФ-лампой станет маджентой или сиреневым. Прозрачные разновидности днем не имеют цвета, под воздействием ультрафиолета приобретают яркость.

Правила нанесения

Технология использования флуоресцентных красок зависит от формы выпуска. Просты в применении аэрозольные виды. Дизайнеру достаточно встряхнуть баллончик и нанести состав на поверхность. Для создания красивых профессиональных изображений уместны трафареты.

Небольшие участки или картины с множеством деталей легче окрасить при помощи кисти. Предварительно карандашом отмечают контуры. Мелкие фрагменты наносят узкими тонкими инструментами, для крупных используют широкий помазок. Декоративные элементы рисуют в одном направлении, потом дают время высохнуть и повторно окрашивают в противоположную сторону.

На большие участки краску наносят при помощи валиков. Сырье переливают в кюветку, в которой обмакивают инструмент. Аккуратно проводят по поверхности, стараясь равномерно надавливать. Если надо быстро окрасить участки, то дизайнеры рекомендуют брать краскопульт.

Губка обеспечит градиент или необычную текстуру. Изображение меняется в зависимости от нажатия на поролон. Эффект венецианской штукатурки сделает перекрученная сухая ткань. Материал фиксируют на валике, окунают во флуоресцентную эмульсию и медленно проводят по поверхности. Вид рисунка зависит от твердости и жесткости тряпки. Сверху декор закрепляют лаком.

Заключение

Краска со светоотражающим эффектом – заметный вид отделки, который станет яркой деталью в дизайне. Материал используют для украшения интерьера, экстерьера и ландшафта. Светящиеся надписи или панно привлекут внимание. Эффектно смотрятся разрисованные фигурки, елочные игрушки или звездный купол-потолок над головой.

Источник