Способ получения фосфоресцирующих веществ

 

Класс 22 f, 15, АВТОРСКОЕ СВИДЕТЕЛЬСТВО НА ИЗОБРЕТ(НИЕ. ОПИСАНИЕ способа получения фосфоресцирующих веществ.

К авторскому свидетельству Н. Ф. Жирова, заявленному 21 ноября1928 года (заяв. свид. № 35705).

0 выдаче авторского свидетельства опубликовано 28 февраля 1934 года.

Фосфоресцирующие вещества, представляя собой твердые растворы, должны состоять из трех компонентов: растворителя, каковым могут быть сульфиды кальция, стронция, бария (с прибавлением вольфрамата кальция и окиси магния); пдавня — соли натрия, лития (бесцветной . окраски). 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 сле. дует применять комбинации не менее фак из - двух представителей каждого класса.

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

В предлагаемом способе получения фосфоресцирующих веществ берут счесь ,нерастворимых плавней, серы и карбонатов щелочно -земельных металлов, сйа, чивают ее раствором сахара и затем прокаливают, или же после смешивания с сахаром вводят спирт и растворы:ак.тиватора и затеи подвергают смесь: йро: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 наилучшего эффекта следует в сложных люминофорах карбонаты осаждать вместе; б) вторичные — 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, селеновокислые„ фтористые, хлористые, бромистые, иоди: стые, фосфорнокислые, пирофосфорно. нислые, мышьяковокислые, молибдеиовокислые, вольф рамо вокислые, кремнекислые алюминаты;

l б) соли магния и кальция: фтори. стые, хлористые, бромистые, иодистые, кремнекислые, фосфорнокислые; в) соли. бериллия и алюминия: сернокислые, кремнекислые, фосфорнокис.лые и борнокислые; количество плавней не выше- 10%, оптимум — 3 — 5%.

5. активаторами служат: а) нитраты марганца, никеля, меди, цинка,. рубидия, серебра, кадмия, цезия, смеси редких земель с церием, таллия, свинца, висмута, тория, урана. б) хлориды ванадия, галлйя, герма ния, циркония,ниобия,молибдена, индия, олова, сурьмы, тантала, вольфрама, золота.

Употребляются водные или спиртовые полупро ентные растворы.

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

Растворимые плавни и сахар рас. творяют в очень небольшом количестве .воды и обливают этим растворам тщательно растертую смесь нерастворимых плавней и серы, хорошо размешивают и добавляют растворители в виде карбонатов, и если нужно, то окись магния

:и вольфрамат кальция. К смеси прибавляют воды до жидковатой кашицы, тщательно растирают до отсутствия крупинок и-, прибавив столько же 96 -ro .спирта, добавляют водные или спиртовые 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 нужно брать извести. При более низких температурах полезно набойку цементировать слабым раствором жидкого стекла.

Набойка перед наполнением должна быть высушена. Если извести в набойку введено мало, внутренность последней вымазывается сухими растворителями, теми же, что и в прокаливаемом люминофоре. Материал тигля безразличен, лишь бы при температуре прокалйва:ния не с орал и не плавился. Тигель, закрытый пробкой из щелочной набойки и замазываемый ею с добавлением растворимого стекла, помещается в печь.

Приготовленный к прокаливанию люминофор калится в печи при температуре 900 — 1000 . Время прокаливания— не менее 45 минут.,Наилучшие результаты получаются прИ умеренном. прокаливании втечение мнбгих 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 температуре. Для лучшей равномерности прокаливания тигли следует делать цилиндрическими с внутренним каналами, 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 — 05 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 вЂ, по

50,0 г, серы — 15,0 г, сахара — 5,0 г, буры — 1,0 г, 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) Желто-зеленый.

Оттенки более желтоватые получа.ются с ванадием, более .зеленоватые с цирконием и индием. Растворителем служит стронций.

1. Карбоната стронция — 50,0 г, серы—

15,0 г, сульфата натрия — 2,0 г, фтористого кальция — 2,0 г, хлористого индия — 2,5 куб. см 0,5% раствора, сахара—

2,5 г.

2. Карбоната стронция — 50,0 г, серы—

15,0 г, сахара — 1,5 г, фтористого натрия—

5,0 г, сульфата циркония — 5 куб. см

0,5% раствора.

3. Карбоната стронция — 50;Ог, серы—

15,0 г, сахара — 1,5 г, буры — 1,0 г, карбоната лития — 1,0 г, фтористого кальция — 1;0 г, хлористого ванадия — 2 ку . см

0,5% спиртового раствора.

Хороший желто-зеленый цвет получается при введейии активаторами встронций сульфид — меди-вместе с ториеи.

4. Углекислого бария — 100,0 г, вольфраиата кальция — 10,0 г, серы — 10,0 г, сахара — 5,0 г, буры — 2,0 г, сульфата лития — 2,0 г, фтористого кальция — 2,0 г, нитрата свинца — 5 куб. см 05% раствора, смеси нитратов редких зеиель—

15 куб. см 0,5% раствора.

Для получения почти желтого цвета хороший люминофор состоит из равных частей стронция и бария с плавнями, как у Лимонно-желтого, но с активаторами: ториеи, свинцом и медью в-отноше нии 2: 1: 2. г

r) Сине-зеленый. фаилучшщм сине-зеленым является кальций с ванадием.

Карбоната кальция — 50,0 г, серы—

15,0 г, сахара 1,5 г, сульфата натрия—

1,0 г, карбоната лития — 1,0 г, фтористого кальция вЂ,0 г, хлористого ванадия—

2 куб. см 5% спиртового раствора.

Введение же вместо ванадия 3 куб. см хлорного золота делает цвет более зеленоватым; то же и по отношению к индию, Цирконий же, наоборот, усиливает синий тон. д) Сине-фиолетовый.

Карбоната кальция — 70,0 г,. вольфрамата кальция — 10,0г, окиси магния —.20,0г, флористого кальция — 5,0 г, серы=.20,0 г, Ъ сахара — 5,0 г, буры — 2,0 г, карбоната лития — 4,0 г, бората калия — 2,0 г, нитратов висмута и таллия — по 5 куб. см, нитрата уранила — 3 куб. см, нитрата цезия — 15 куб. см 0,5% раствора.

Предмет изобретения.

1. Способ получения фосфоресцирующих веществ, состоящих из трех коипо-нентов: из сульфида или сульфидов щелочно-земельных металлов, из солей щелочных металлов, применяемых в качестве плавней, и из активаторов, отлйчающийся тем, что берут смесь из сульфида или сульфидов, серы и карбонатов щелочно-земельных металлов и перед прокаливанием смесь смачивают раствором сахара.

2. Прием выполнения способа по и. 1, отличающийся теи, что в смесь после смешивания с сахаром вводят спирт и водные или спиртовые растворы активатора и прокаливают.

3. Прием выполнения означенного в п. I с п оoс оoб6а,, оOт л иHч а IюOшийся тYеeмw, что в случае применения растворимых плавней последние растворяют вместе с сахаром и обливают указанную в и. 1 смесь этим раствором.

4. Прием выполнения способа по п-п.

1 — 3, отличающийся тем, что прокаливание ведут в тигле с-внутренней футеровкой из асбеста и извести, приготовленной из мрамора.

5. Прием выполнения способа по п.п.

1 — 4, отличающийся тем, что тигель закрывают пробкой с щелочной набойкой, которую замазывают щелочью же с добавлением растворимого стекла. б. Прием выполнения способа по п.п.

1 — 5, отличающийся тем, что прокаливание тигля с указанной смесью с сахаром ведут при температуре 900 †10 и в течение около 45 минут.

Эксперт И. Я. Грввпов

Редактор -П. А. Петров

Ленпромпечатьсоюз. Тип.,Печ. Труд». Зак. 39М-.400