Люминофор: что это такое

Практически каждому много раз приходилось видеть предметы и элементы декора, светящиеся в темноте без каких-либо осветительных приборов. В составе красок, которыми они окрашены, присутствует люминофор. Сфера применения этой группы веществ чрезвычайно широка, однако до сих пор многие не знают, что это такое, где используется, а главное – не вредны ли эти вещества для здоровья людей. Постараемся максимально подробно ответить на эти и другие вопросы.

Что такое люминофор?

Это название объединяет группу химических в-в способных накапливать энергию волн и преобразовывать в свечение. Наиболее ярко люминофоры светятся в первые один-два часа, затем запас энергии истощается, и свет постепенно тускнеет. Тепловая энергия при этом, как правило, не выделяется.

Люминофоры были впервые обнаружены в XVIII веке, но их широкое применение началось немногим меньше ста лет назад – именно тогда были созданы первые люминесцентные лампы. Позже на их основе в разное время создавались технические устройства, многими из которых мы пользуемся и сейчас. С каждым годом сфера их применения расширяется, а технологии производства совершенствуются.

Состав люминофора

Впервые свойство люминесценции было обнаружено у фосфора – химического элемента, который негативно влияет на здоровье человека: раздражает слизистые оболочки, а в большой концентрации способен даже вызывать ожоги. Попадание фосфора внутрь организма приводит к сильному отравлению и может привести к непоправимому исходу.

Дальнейшие исследования привели к обнаружению светоизлучающей способности у радиоактивных веществ. Хотя излучение было очень слабым, однако давало накопительный эффект и при длительном контакте приводило к ухудшению здоровья.

Из-за перечисленных фактов в обществе сформировалось мнение о вреде люминофоров, однако сегодня опасные вещества практически не используются. Соединения, применяемые в настоящее время, практически безвредны для человека, если не происходит непосредственного контакта вещества с кожей или слизистой оболочкой. Соблюдение определенных мер предосторожности актуально лишь для тех, кто непосредственно работает с этими веществами, а не использует созданные на их основе предметы.

Область применения светящихся красок

В настоящее время люминофоры широко используются во многих сферах деятельности:

• при изготовлении кинескопов для телевизоров, компьютерных мониторов, осциллографов и других приборов;
• для нанесения на стрелки и циферблаты часов, шкалы и стрелки измерительных приборов;
• для обнаружения радиоактивности;
• при изготовлении люминесцентных ламп и светодиодов;
• при неразрушающей диагностике дефектов металла;
• для изготовления красок и лаков с декоративным эффектом свечения;
• для добавления в состав полимерной глины или пластика;
• при изготовлении рекламных изделий и декоративных конструкций.

Область применения этих веществ постоянно расширяется. Так, светодиоды с инновационным покрытием «ГРИНТЕХ» способны стать полноценной заменой естественного солнечного света, поэтому их используют для освещения любых помещений, в том числе теплиц и парников.

Виды люминофоров

По виду свечения существует два типа люминофоров:

• флюоресцирующие – испускают световые лучи только под определённым внешнем воздействии;
• фосфоресцирующие – сохраняющие способность к свечению в течение какого-то времени после прекращения воздействия.

По химическому составу люминофоры делятся на две большие группы:

• неорганические – соединения фосфора, соли цинка и др.;
• органические – преимущественно ароматические углеводороды, а также их производные.

По способу активации свечения различают:

• фотолюминофоры, которые светятся под действием видимого света или УФ-лучей;
• электролюминофоры, для возбуждения которых необходимо электрическое поле;
• катодолюминофоры, у которых свечение происходит при бомбардировке потоком электронов, испускаемым электронно-лучевой трубкой;
• рентгенолюминофоры, для активации свечения которых необходимы рентгеновские лучи;
• радиолюминофоры, реагирующие свечением на радиоактивное излучение;
• хемолюминофоры, которые используют для свечения энергию химической реакции;
• термолюминофоры, которые светятся при нагреве;
• биолюминофоры, испускающее свечение при биохимических реакциях.

Все эти вещества сегодня находят применение в приборостроении, атомной энергетике, медицине и других сферах деятельности человека.

Неорганические люминофоры

Наиболее распространенные сегодня виды неорганических люминофоров – это алюминаты редкоземельных металлов, сульфидов и сульфатов цинка. Именно эти вещества чаще всего имеют в виду, когда говорят о светоиспускающих соединениях. Эффект свечения может быть свойственен как самому веществу, так и его примесям, которые называют активаторами. Их используют в люминесцентных лампах, осветительных и индикационных светодиодах, кинескопах и других устройствах.

Органические люминофоры

Эти вещества более известны под названием органолюминофоров. В эту категорию входят ароматические и полифенольные углеводороды, их производные, а также органосульфаты и органофосфаты некоторых металлов. Многие эти вещества способны светиться в разных агрегатных состояниях, если при переходе сохраняется строение кристаллической решётки. Их используют при изготовлении светящихся красок для тканей, обоев, пластмасс, оптических отбеливателей и других продуктов.