Способ получения фосфоресцирующих веществ Советский патент 1934 года по МПК C09K11/08 

Фосфоресцириющие вещества, представляя собой растворы, должны состоять из трезс компонентов: рагствЬрителя, каковым могут бьЬь сульфиды кальция, стронция, бария (с прибавлением вольфрамата кальция и окиси магния), п,яавня-соли натрия, лития (бесцветной ). и активатора, каковым могут служить металлы, начиная с ванадия в периодической системе. Каждый компонент может быть представлен одним или несколькими соединениями, причем для получения хороших результатов следует применять комбинации he менее из .двух представителей каждого класса.

Исходными материалами для получения растворителей первичных являются технические карбонаты кальция, стронция и бария, причем кальция следует брать чистый, без п)ожилок, белый мрамор. Ко вторичным растворителям относятся окись-магния и вольфрамат кальция.,

В предлагаемом способе получения фосфоресцирующих веществ берут счесь нерастворимых плавней, серы и карбонатов щелочно-земельнь1х металлов, сма. чивают ее раствором сахара и затем . прокаливают, или же после смешивания с сахаром вводят спирт и растворы активатора и затем подвергают смесьпро-, каливанию. В случае применения рас(452)/ , ,

творимых плавней, последние растворяют вместе с сахаром и этим раствором обливают указанную смесь.

Употребляемые исходные материалы должны быть предварительно очищены.

1.Растворители применяются в следующих отношениях:

а)первичные - сульфиды кальция,, стронция и бария в переменных количествах, но одного из них не менее 30% при двух растворителях и 20%-при трех растворителях; для наилучшето эффекта следует в сложных люминофорах карбонаты осаждать вместе;

б)втрричные - окиси магния до 50% веса первичного растворителя, вольфрамата кальция-до 25-30%.

2.Сера вводится в количествах:

для кальция и стронция . . -20-30%

для бария , -10-20%

для смешанных люминофоров-20-30% веса растворителя.

3.Восстановлением для перевода сульфата в сульфид служит сахар или глюкоза.

4.Плавнями являются следующие соли: а) соли-натрия, калия и лития: сернокислые, сернистые, ce;ieнoвoкиcлыe фтористь1е, хлористые, бромистые, йодистые, фосфорнокислые, пирофосфорнокислые, мышьяковокислые, молибдеиовокислые, вольфрамовокислые, кремнекислые алюминаты;

б)соли магния и кальция: фтористые, хлористые, бромистые, йодистые, кремнекислые, фосфорнокислые;

в)соли бериллия и алюминия: сернокислые, кремнекислые, фосфорнокислые и борнокислые; количество плавней не выше 10%, оптимум-3-5%.

5. Лктиваторами служат:

а)нитраты марганца, никеля, меди, цинка, рубидия, серебра, кадмия, цезия, меси редких земель с церием, таллия, свинца, висмута, тория, урана.

б)хлориды ванадия, галлия, герма«ия, циркония, ниобия, молибдена, индия,

олова, сурьмы, тантала, вольфрама, золота.

Употребляются водные или спиртовые полупро4|;ентные растворы.

Отвешенные количества растворителей, плавней и вспомогательных веществ смешиваются в следующей последовательности.

Растворимые плавни и сахар растворяют а очень небольшом количестве воды и обливают этим растворам тщательно растертую смесь нерастворимых плавней и серы, хорошо размешивают Н добавляют растворители в виде карбонатов, и если нужно, то окись магния « вольфрамат кальция. К смеси прибавляют воды до жидковатой кашицы, тщательно растирают до отсутствия крупинбк и, прибавив столько же 9б°-го спирта, добавляют водные или спиртоBbie растворы активаторов. Смесь при тщательном растирании высушивают на водяной бане в фарфоровой чашке и помещают для прокаливания в тигель. Тигель изнутри вымазан кашицей из промытого кислотой асбеста и извести, приготовленной из мрамора. Чем выше температура прокаливания, тем больше «ужно брать извести. При более низких температурах полезно набой; уцементировать слабым раствором жидкого стекла. Набойка перед наполнением должна быть высушена. Если извести в набойку введено мало, внутренность последней выма шается сухими растворителями, теми же, что ив прокаливаемом люминофоре. Материал тигля безразличен, лишь бы при температуре прокаливания не сгорал и не плавился. Тигель, закрытый пробкой из щелочной набойки и замазываемый ею с добавлением растворимого стекла, помещается в печь.I

Приготовленный к прокаливанию люминофор калится в печи при температуре 900-1000°. Время прокаливания- не менее 45 минут. ,Наилуч11 ие результаты получаются при умеренном прокаливании в течение многих часов (в среднем от, 4-б ч.). Последние четверть часа перед выниманием тигля из печи несколько увеличивают температуру, быстро вынимают тигель и сейчас же выбрасывают его содержимое на медную коробку, наполненную холодной водой, соскребывают верхний, слой и осторожно измельчают. Если люминофор полуЧился очень твердым, его по измельчении вторично прокаливают не более 5 минут при более высокой те чпературе. Для лучшей равномерности прокаливания тигли следует делать цилиндрическими с внутренним канало.

Для получения различных цветов спектра рекомендуется применять такие комбинации.

а) Красный (цвет раскаленных углей.

Углекислого бария-20,0 г, серы-3,0 г, сахара-1,0 г, фосфата лития-0,5 г, буры- 0,5 г, нитрата меди - 1 куб.-см 0,5% раствора, нитрата рубидия-столько же.

Фосфат лития можно заменить карбонатом. Для получения более желтоватого оттенка следует ввести еще по 1 куб. см нитратов цезия или свинца. - б) Лимонно-желтый.

Карбонатов стронция и бария-т-по 50,0 г, серы-15,0 г, сахара-5,0 г, буры-1,0 2, фосфата лития 1,0 г, фтористого кальция-1,0 г, нитрата свиНца- 3 куб. см 0,5% раствора, нитрата меди-б куб. см, хлорида сурьмы-4 куб. см (спиртовой), нитрата таллия-5 куб. см.

Для получения более красноватых оттенков следует увеличивать содержание бария; так, для получения золотистооранжево-желтого на 20 ч. стронция нужно брать 50 ч. бария.

в) ЖeлтoзeJFfeный.

Оттенки более желтоватые получанэтся с ванадием, более зеленоватые- с цирконием и индием. Растворителе служит стронций.

1. Карбоната ст/ронция-50,0 г, серы15,0 г, сульфата натрия-2,0 г, фто