Świecące farby - jak samemu je wykonać? Przepisy na kolorowe farby świecące

Jak to się dzieje, że farby, a właściwie pigmenty, czyli pewne substancje chemiczne  świecą sobie w ciemności? Ciekawe wyjaśnienie sztuczki.

    Jest sporo substancji, które świecą 
różnymi kolorami w ciemności, ale pytając z naukowego punktu widzenia lub odpowiadając ciekawskiemu sąsiadowi jak to wytłumaczyć? Okazuje się, że: co każdy chemik Ci powie - pewne substancje lub ich mieszaniny pięknie świecą, bo to ich sposób na oddanie energii, którą pobrały podczas naświetlania w dzień. A teraz wytłumaczenia sztuczki dla ciekawskiego sąsiada (albo kogoś innego): Wiemy (albo powinniśmy wiedzieć z Liceum), że światło, które ma podwójną naturę tzn. raz to strumień fotonów, a raz fala (tak zwany dualizm korpuskularno-falowy). Otóż, w każdym razie
jest światło nośnikiem pewnych porcji energii tj. kwantów. One padając na atomy substancji świecącej pobudzają je "do życia". Dzieje się tak, ponieważ elektrony będące poza jądrem atomu na orbitach elektronowych - wchłaniają je tj. pobierają, a każdy elektron aż podskoczy z radości "ucieszy się" z takiej dawki energii, ponieważ dosłownie może w tej chwili przeskoczyć na wyższą orbitę elektronową - bo otrzymał energię! Po zmroku elektrony wracają na swoje stare miejsce, wydzielając przy tym  pobrane porcje energii w postaci promieniowania widzialnego - różnych w zależności od mieszaniny kolorów.

   Niektóre farby wyświecają się natychmiast, ale inne świecą po naświetleniu kilka, a nawet kilkanaście godzin! Takimi właśnie farbami się zajmiemy - tak możemy wykonać je sami, tym bardziej, że w Polsce bardzo ciężko je zdobyć.

Czy można zrobić farby świecące samemu?

   Odczynniki są łatwo dostępne, ale aby powstał pigment (to proszek - farba, jeszcze nie zarobiona o czym dalej) potrzebujemy prażyć mieszaninę substancji w temp. ok. 800C co zmusza do poszukania i udostępnienia pieca hartowniczego lub do wypalania ceramiki. Poprosimy właściciela, aby umieścił w nim tygielek z odpowiednią mieszaniną.

Bardzo przyda się też waga elektroniczna z dokładnością do 0,01g.

  

Przepis na farbę świecącą zielonkawo-biało:

1.  Wsypujemy po porcelanowego tygielka mieszaninę: 

• 10g. węglanu wapnia    CaCO3 

• 7,5g. siarki                  S

2.  Mieszamy i wkładamy na 6 godzin do pieca, w którym panuje temperatura ok. 900C.

3.  Powstałą masę rozdrabniamy w moździerzu 

4.  Przesiewamy przez gęste sito.

  
Ten schemat "od pigmentu do farby" powtarza się dla każdego przepisu:

1. Zarabiamy powstałą masę (pigment) najlepiej lakierem nitrocelulozowym - jest on łatwy do kupienia i niedrogi. 

2. Natychmiast malujemy przygotowany eksponat, może to być cokolwiek np. włącznik światła, grzbiet książki, wzór lub napis na ścianie, kapcie - aby łatwo je było znaleźć w nocy ;). 

Dlaczego musimy się śpieszyć? Bo lakier zawiera szybko parujące estry i aceton. 

Przepis na farbę świecącą na niebiesko: 

1. Mieszamy poniższe składniki:

• 0,25g. wodorotlenku wapnia   Ca(OH)3
• 0,6g.   siarki   S
• 0,2g.  mąki ziemniaczanej

2.  Zalewamy roztworem, przyrządzonym wg poniższego przepisu:

• 0,05g. azotanu bizmutu Bi(NO3)3
• 3g. alkoholu etylowego (wzór C2H5OH)
• 1 kropla kwasu solnego HCl

3.  Całość mieszamy ostrożnie i czekamy, aż alkohol etylowy wyparuje.

4.  Teraz wsypujemy całość do tygla i wkładamy do źródła ciepła o temp. 800C na 30minut.

Tutaj przykład niebieskiej chemiluminescencji:

5.  Czekamy, aż ostygnie...
6.  Proszkujemy i rozdrabniamy powstałą masę.
7.  Jeszcze raz wkładamy do pieca hartowniczego bądź do wypalania ceramiki na 60minut. Temperatura musi wynosić 800-900C.
8.  Wykonujemy schemat opisany wcześniej "od pigmentu do farby".

   Niebawem napiszę przepis na farbę różową i biało-żółtą.

Zasady bezpieczeństwa przy wykonywaniu farb świecących:

     Podczas prażenia mieszanin mogą wydobywać sie trujące gazy (tj.tlenki siarki, tlenki azotu), dlatego należy skorzystać z wyciągu, a w przypadku prażenia w piecach hartowniczych i piecach do wypalania ceramiki co autor poleca nie ma żadnego bezpośredniego zagrożenia.

Bibliografia:
Młody technik wydanie z czerwca 2007 roku. Polecam to czasopismo.
Internet szeroko pojęty + Vmc.org portal młodego chemik.

Miłej zabawy. Dodam, że takie farby ciężko kupić w Polsce, można zrobić większą ilość i sprzedawać na allegro pod warunkiem profesjonalnego podejścia do sprawy i chyba... zainwestowania w piec o regulowanej elektrycznie temperaturze. Niestety, przyznaję sztuczka nie jest łatwa i zbyt bezpieczna.