За счет чего светятся игрушки в темноте
Что за вещество светится во всеразличных игрушках зеленоватым светом в темноте после «зарядки» на свету?
Это один из видов люминофоров — фотолюминофор. Люминофоры светятся, а фотолюминофоры обладают послесвечением. Есть и природные минералы с такими свойствами, и синтетически получаемые вещества. Их основу составляют сульфат кальция, сульфат бария, сернистый цинк, сернистая медь, некоторые соли висмута. Он химического состава зависит цвет. Чаще всего он зелёный, но может быть также жёлтым и даже красным.
Не вдаваясь в детали, суть явления в том, что при даже довольно слабом воздействии снаружи электроны в их атомах переходят на высокие энергетические уровни и не сразу могут вернуться обратно, а когда всё-таки возвращаются, то естественно происходит излучение кванта света. Этот отложенный во времени эффект мы и наблюдаем как послесвечение.
Краску с такими минералами наносили на ёлочные игрушки. Люминофоры добавляли в пластик из которого отливали фигурки. С детства помню стоящие в серванте фигурки оленя и орла. Распространённое явление в СССР. Почему-то мне говорили, что там фосфор. 🙂
Сейчас в детских игрушках используют совершенно безвредные люминофоры, а раньше раньше применялись не только соли тяжёлых металлов и ядовитые соединения, но даже соединения радиоактивных изотопов, например, радия-220. Излучение в пределах всех норм, но излучение подзаряжает люминофор, и его послесвечение может превышать 12 часов. Например, на стрелках приборов в самолётах применялись такие люминофоры.
Радиоактивные пластиковые игрушки
Сегодня стали привычными скандалы, связанные с изъятием из магазинов и уничтожением пластиковых игрушек, содержащих ядовитые вещества – фенол, фталаты, формальдегид, фосфор, тяжелые металлы. Но, как оказалось, это не все опасности, которые могут таить безвредные на вид литьевые полимерные изделия. Все чаще на прилавках стали появляться игрушки, имеющие повышенный радиационный фон. В частности, в 2013 году в Москве арестовали крупную партию игрушек, произведенных в Китае. Ионизирующее излучение превышало норму в 20 раз!
А ведь радиоактивные предметы дают смертельно опасное излучение, которое невозможно увидеть или почувствовать. Повышенный уровень радиации ведет к головокружению и бессоннице, возникновению хронических заболеваний желудочно-кишечного тракта. Длительное ионизирующее облучение ведет к поражению репродуктивной системы ребенка, развитию рака щитовидной железы, лейкемии лимфомам и образованию злокачественных опухолей.
Только ли китайские игрушки опасны?
Как не ошибиться при покупке и сохранить здоровье малыша? Не приобретать пластиковые игрушки, произведенные в Китае? Это довольно сложно, так как каждая третья игрушка в мире изготавливается в Китае. Яркие, легкие и самое главное – дешевые, они повсеместно встречаются на прилавках детских магазинов и супермаркетов. Наиболее крупные партии китайских игрушек поставляются в США и Европу, но и в Россию попадает их немалая часть.
Как свидетельствует статистика, в нашей стране безусловный лидер в сегменте литьевых игрушек из пластика – Китай. В прошлом году доля проданных пластиковых игрушек, произведенных китайскими фабриками, составила 40%, а пару лет назад эта цифра доходила до 70%.
Только ли игрушки из Китая представляют опасность для детей? По мнению экспертов, вычислить производителя игрушек не всегда представляется возможным. Связано это с тем, что почти 90% своей продукции китайские заводы изготавливают по заказу иностранных брендов. И они не всегда соответствуют европейским стандартам безопасности. Так, в 2007 году американская компания отозвала около 20 миллионов игрушек, произведенных в Китае, из-за обнаруженной токсичной краски, содержащей свинец.
Самая опасная игра в мире
В 1951 году лидер в производстве игрушек – американская фирма «A. C. Gilbert» выпустила набор для юных физиков «Gilbert U-238». В мини-лабораторию входил электроскоп, миниатюрная камера Вильсона, спинтарископ, пособие по ядерной физике, счетчик Гейгера, шариковые модели молекул и образцы урана-238 (Pb-210, Ru-106, Zn-65). Детям предлагалось почувствовать себя настоящими учеными: познакомиться с радиоактивными материалами, узнать подробней о процессе расщепления атома и производстве атомной энергии, а также попытаться самостоятельно найти новые источники урана. За игрушку просили 50 долларов, что было не по карману многим семьям, и из-за низких продаж через год ее сняли с производства. Сейчас радиоактивная игра «Gilbert U-238» демонстрируется лишь в Национальном музее Ольстера Северной Ирландии.
Откуда берется радиация в пластиковых игрушках?
Пластиковые детские игрушки могут обладать повышенным радиационным фоном по нескольким причинам:
1. Материалы.
При производстве литьевых игрушек могут использоваться полимеры, имеющие в своем составе радиоактивные элементы. В Китае превосходно развита переработка пластиковых отходов – упаковок, пакетов, бутылок и др., которые идут на изготовление различных изделий, включая детские игрушки. Каков будет состав пластикового сырья, представить трудно, поэтому китайские игрушки часто имеют повышенное содержание фенола, который является сильнейшим антиоксидантом и стабилизирует окислительные процессы, неизбежно идущие в подобных полимерах.
Светящиеся в темноте игрушки могут изготавливаться не из безопасных фосфоресцирующих красок, а опасных радиоактивных светосоставов. Например, пластиковые брелки, которые постоянно светятся в темноте ярким желтым, белым, синим, зеленым или красным цветом. Конечно, радий-228 во время их производства не используется, обычно активно применяются краски с тритием, который дает хоть и мягкое, но все же опасное ионизирующее облучение. Оно полностью задерживается стеклянным или металлическим корпусом, однако, нарушение целостности капсулы способно нанести сильнейший вред здоровью ребенка.
2. Нарушение норм хранения.
Хранение игрушек на территориях с повышенным радиационным фоном. Изделия накапливают радионуклиды и впоследствии сами становятся источниками облучения, негативно влияя на организм ребенка.
3. Перевозка в зараженных контейнерах.
Транспортировка игрушек в металлических контейнерах, в которых перевозились радиоактивные предметы, также приводит к их радиоактивному загрязнению.
Безопасные светящиеся игрушки
Существуют игрушки, которые светятся в темноте, как и зараженные радиацией, но их световое излучение основано на более безопасных процессах: фосфоресценции и хемо флюоресценции. При их производстве используется люминофоры – специальные светосоставы, которые ярко светятся в темноте без какой-либо подзарядки до 12 часов. Заряжаются они от любого источника света: солнца, ламп дневного и ультрафиолетового облучения, фонариков.
Браслетики и палочки, которые при сгибании начинают светиться в темноте, – яркий пример хемо флюоресценции,– свечения, возникающего за счет идущей между люминофором и активатором химической реакции. При сжимании капсулы, в которых находятся эти вещества, ломаются, реагенты взаимодействуют, и образуется свет. После того, как состав полностью прореагирует, игрушка перестает светиться в темноте.
Как защитить детей от радиации?
Если государство не может обеспечить безопасность детей, остается единственный выход – покупка дозиметра. Прибор поможет за несколько секунд определить, опасна игрушка или нет. Достаточно поднести дозиметр к предмету и измерить силу излучения – последует звуковой сигнал, если радиационный уровень будет превышать установленную норму. Например, недорогие дозиметры RADEX, изготовленные в России, специально разработаны для использования в быту и отличаются простой и удобством в использовании.
Конечно, в большей степени это касается китайских пластиковых игрушек, которые часто производятся с нарушением европейских стандартов и поставляются в Россию нелегальным путем. Российские фабрики при изготовлении пластиковых игрушек должны применять сертифицированные полимеры, безопасные красители и наполнители. Продукция проходит обязательную сертификацию и, в основном, удовлетворяет всем требованиям СанПиНа и ГОСТ. Но есть исключения.
Часто задаваемые вопросы о светящихся в темноте изделиях
Светящиеся в темноте предметы, сделанные моими руками, покрашены современными красками на основе кристаллов люминофоров (это специальные кристаллы, способные накапливать свет, а потом постепенно его отдавать).
Насколько эти предметы безопасны?
Несмотря на фосфоресцентный эффект краски на основе люминофоров ничего общего не имеют с фосфором. Они не токсичны, не радиоактивны.
Люминесцентные краски, а именно так называются эти краски, имеют сертификаты безопасности, положительные заключения СЭС и тому подобное.
Они абсолютно безопасны для людей, животных и растений!
Как сделать, чтобы предмет начал светиться в темноте?
Люминофоры — своеобразные «ловушки» для света.
Если Вы вынете изделие из шкафа, коробки или другого темного места, светиться оно не будет, так как в темном месте истратило весь заряд света. Чтобы изделие светилось, его надо зарядить!
Никакого дополнительного оборудования для зарядки не надо.
Люминофоры впитывают любой свет — свет от солнца, фонарика, ламп, ультрафиолетовых ламп, просто обычного дневного освещения, а с наступлением темноты начинают его отдавать.
Для зарядки изделия достаточно положить его на освещенное место на 20-40 минут (пройтись по улице, положить на подоконник, на стол и т.п.).
Под ультрафиолетовой лампой для полной зарядки люминофоров достаточно 10-20 минут. Более того, в свете такой лампы свечение появляется сразу, без какой-либо первоначальной зарядки. Т.е. на дискотеке, в клубе и других помещениях с ультрафиолетовым освещением люминесцентные предметы всегда будут ярко светиться и одновременно заряжаться!
Как долго светятся такие изделия?
Наиболее ярко люминофоры светятся первые 40 минут.
В первые 20-30 минут отдают примерно 50% всего света, остальная энергия «растягивается» на 2-3-6-10 часов.
Время послесвечения зависит от цвета краски, качества люминофора, а также от цвета свечения, от интенсивности и длительности зарядки светом, от температуры окружающего воздуха, от цвета поверхности, на которую наносится краска.
Особенно яркое свечение – сразу после зарядки светом.
В интерьере это легко осуществимо – выключил свет и получил темноту. На улице же солнце заходит постепенно, и люминесцентная краска постепенно снижает свой уровень зарядки. Когда наступает темнота – часть энергии уже израсходована.
Каково время службы светящихся в темноте предметов?
Люминофоры со временем не теряют своих качеств, их можно заряжать бесконечное количество раз.
Первое знакомство со светящимися красками и светящимися в темноте предметами часто вызывает восхищение и в то же время порождает огромное количество вопросов.
В этой заметке перечислены ответы на самые распространенные из них. Если после ее прочтения у Вас еще остались вопросы, задавайте их мне, и я постараюсь дать понятный и исчерпывающий ответ.
Ёлочные игрушки
воскресенье, 1 октября 2017 г.
Под действием тепловых колебаний решётки электроны постепенно высвобождаются из ловушек, теряют энергию, и люминофор светится.
Короткоживущие люминофоры безвредны для людей.
Современным светящимся ёлочным игрушкам пожары не страшны, ведь эффект послесвечения в том и состоит, что для его поддержания не требуется никаких дополнительных источников света.
Другими словами, как только в комнате выключается свет, игрушки на новогодней ёлке начинают светиться сами по себе. И вам не нужно пользоваться электроприборами для получения этого эффекта – всё работает без дополнительных источников.
Осторожно, радиация, или Правда и мифы о светящихся красках
Думаю, большинство из нас в детстве с восторгом смотрели на различные светящиеся в темноте безделушки. Они неизменно ассоциировались у нас со сказкой, злыми колдуньями и добрыми волшебниками. А многих и по сей день завораживает таинственный свет, исходящий от, казалось бы, несветящихся предметов.
Помните, найдешь что-то такое светящееся, а взрослые вокруг «Не трогай! Это опасно! Выкинь». Так обидно было 🙂
Сегодня же светящиеся в темноте предметы вновь входят в моду, становятся яркими стильными аксессуарами, игрушками, предметами декора.
Давайте же разберемся насколько они безопасны, и что из всем известных «фактов» правда, а что всего-навсего вымыслы.
Факт 1. Светящиеся предметы опасны
В них содержатся радиактивные элементы, фосфор и т.п., что, как известно, очень опасно для здоровья.
Действительно, первая светящаяся в темноте краска была сделана на основе солей радиактивного радия. И в часах, приборах, различных семейных реликвиях, оставшихся нам от дедушек и бабушек и светящихся в темноте, использовалась именно она!
Позже появились светящиеся краски на основе фосфора, они очень красиво и ярко светились в темноте, но также были опасны для здоровья.
Современные краски делают на основе кристаллов люминофоров (это специальные кристаллы, способные накапливать свет, а потом постепенно его отдавать). Несмотря на фосфоресцентный эффект эти краски ничего общего не имеют с фосфором. Они не токсичны, не радиоактивны.
Люминесцентные краски, а именно так называются краски на основе люминофоров, имеют сертификаты безопасности, положительные заключения СЭС и тому подобное.
Они абсолютно безопасны для людей, животных и растений!
Факт 2. Светящиеся краски быстро «перегорают»
Светящиеся предметы быстро теряют свои свойства и после нескольких подзарядок прекращают работать.
Однажды в моем доме появился первый люминесцентный контур. Я его тут же опробовала, нарисовав на футболке светящиеся в темноте глаза. Выключила в ванной свет — глаза ярко-ярко засветились.
Обрадованная, убрала футболку в шкаф. Когда вечером пришел муж, тут же продемонстрировала футболку ему.
Не светится! Обидно было до слез! Я даже второй раз контуром глаза обвела — тот же эффект. Один раз посветились и все.
И только через несколько дней поняла, что футболка просто разряжается. Достаточно снова ее зарядить, и свечение появится вновь.
Факт 3. Светящиеся краски сложно заряжать
Для того, чтобы краски начали светиться, нужно специальное оборудование и много времени. Это долго и сложно
На самом деле, люминофоры — своеобразные «ловушки» для света. Никакого дополнительного оборудования для их зарядки не надо. Люминофоры впитывают любой свет — свет от солнца, фонарика, ламп, ультрафиолетовых ламп, просто обычного дневного освещения, а с наступлением темноты начинают его отдавать. Достаточно положить предмет, покрашенный люминесцентной краской, на подоконник или просто на стол, пройтись с ним по улице и т.д. — и минут через 20-40 люминофоры полностью зарядятся.
Конечно, от ультрафиолетовых ламп люминофоры заряжаются значительно быстрее. Более того, в свете такой лампы свечение появляется сразу, без какой-либо первоначальной зарядки. Т.е. на дискотеке, в клубе и других помещениях с ультрафиолетовым освещением люминесцентные предметы всегда будут ярко светиться и одновременно заряжаться!
Заряженные люминофоры могут светиться до 12 часов ( первые 40 минут максимально ярко, затем свечение постепенно угасает)
Факт 4. Светящиеся предметы — детское развлечение
Светящиеся предметы только для детей. Сфера их применения очень маленькая
Без сомнения, детям очень нравятся светящиеся предметы. Но не только ими ограничивается сфера применения люминофоров.
Люминесцентной краской можно покрасить автомобильные диски.
Если покрасить такой краской лестницу, спускаться в темноте будет гораздо безопаснее.
Можно покрасить мебель.
Поставить эффектный предмет декора.
Использовать светящуюся затирку для швов.
Или разрисовать стены.
А можно украсить сад.
Весело отпраздновать Хэллоуин.
Надеть яркую одежду.
Или эффектный аксессуар.
Сфера применения ограничена лишь вашей фантазией!
А знаете ли вы еще какие-то мифы о светящихся красках/предметах?