Что значит флуоресцентная краска – Флуоресцентная краска вредна. Флуоресцентные и люминесцентные краски — основные отличия. Компоненты люминесцентной краски

Флуоресценция — Википедия

Флуоресце́нция, или флюоресценция — физический процесс, разновидность люминесценции. Флуоресценцией обычно называют излучательный переход возбуждённого состояния с самого нижнего синглетного колебательного уровня S₁ в основное состояние S₀^{[источник не указан 587 дней]}. В общем случае флуоресценцией называют разрешённый по спину излучательный переход между двумя состояниями одинаковой мультиплетности: между синглетными уровнями S1→S0{\displaystyle S_{1}\rightarrow S_{0}} или триплетными T1→T0{\displaystyle T_{1}\rightarrow T_{0}}. Типичное время жизни такого возбуждённого состояния составляет 10⁻¹¹−10⁻⁶ с^[1].

Флуоресценцию следует отличать от фосфоресценции — запрещённого по спину излучательного перехода между двумя состояниями разной мультиплетности. Например, излучательный переход возбуждённого триплетного состояния T

1 в основное состояние S₀. Синглет-триплетные переходы имеют квантовомеханический запрет, поэтому время жизни возбуждённого состояния при фосфоресценции составляет порядка 10⁻³−10⁻² с^[2].

Термин «флуоресценция» происходит от названия минерала флюорит, у которого она впервые была обнаружена, и лат. -escent — суффикс, означающий слабое действие.

Впервые флуоресценцию соединений хинина наблюдал физик Джордж Стокс в 1852 году.

Согласно представлениям квантовой химии, электроны в атомах расположены на энергетических уровнях. Расстояние между энергетическими уровнями в молекуле зависит от её строения. При облучении вещества светом возможен переход электронов между различными энергетическими уровнями. Разница энергии между энергетическими уровнями и частота колебаний поглощённого света соотносятся между собой уравнением (II постулат Бора):

E2−E1=hν.{\displaystyle E_{2}-E_{1}=h\nu .}

После поглощения света часть полученной системой энергии расходуется в результате релаксации. Часть же может быть испущена в виде фотона определённой энергии

[3].

Соотношение спектров поглощения и флуоресценции[править | править код]

Спектр флуоресценции сдвинут относительно спектра поглощения в сторону длинных волн. Это явление получило название «Стоксов сдвиг». Его причиной являются безызлучательные релаксационные процессы. В результате часть энергии поглощённого фотона теряется, а испускаемый фотон имеет меньшую энергию, и, соответственно, большую длину волны^[4][5].

Схематическое изображение процессов испускания и поглощения света. Диаграмма Яблонского[править | править код]

Схематически процессы поглощения света и флуоресценции показывают на диаграмме Яблонского.

При нормальных условиях большинство молекул находятся в основном электронном состоянии S0{\displaystyle S_{0}}. При поглощении света молекула переходит в возбуждённое состояние S1{\displaystyle S_{1}}. При возбуждении на высшие электронные и колебательные уровни избыток энергии быстро расходуется, переводя флуорофор на самый нижний колебательный подуровень состояния S1{\displaystyle S_{1}}. Однако, существуют и исключения: например, флуоресценция азулена может происходить как из S1{\displaystyle S_{1}}, так и из S2{\displaystyle S_{2}} состояния.

Квантовый выход флуоресценции[править | править код]

Квантовый выход флуоресценции показывает, с какой эффективностью проходит данный процесс. Он определяется как отношение количества испускаемых и поглощаемых фотонов. Квантовый выход флуоресценции может быть рассчитан по формуле

Φ=NemNabs{\displaystyle \Phi ={\frac {N_{em}}{N_{abs}}}}

где Nem{\displaystyle {N_{em}}} — количество испускаемых в результате флуоресценции фотонов, а Nabs{\displaystyle {N_{abs}}} — общее количество поглощаемых фотонов. Чем больше квантовый выход флуорофора, тем интенсивнее его флуоресценция. Квантовый выход можно также определить с помощью упрощённой диаграммы Яблонского^[6], где Γ{\displaystyle {\Gamma }} и knr{\displaystyle k_{nr}} — константы скорости излучательной и безызлучательной дезактивации возбуждённого состояния.

Тогда доля флуорофоров, возвращающихся в основное состояние с испусканием фотона, и, следовательно, квантовый выход:

Φ=ΓΓ+knr{\displaystyle \Phi ={\frac {\Gamma }{\Gamma +k_{nr}}}}

Из последней формулы следует, что Φ→1{\displaystyle \Phi \rightarrow 1} если knrΓ→0{\displaystyle {\frac {k_{nr}}{\Gamma }}\rightarrow 0}, то есть если скорость безызлучательного перехода значительно меньше скорости излучательного перехода. Отметим, что квантовый выход всегда меньше единицы из-за стоксовых потерь.

Флюоресценция в ультрафиолетовом свете 0,0001 % водных растворов: голубым — хинина, зелёным — флуоресцеина, оранжевым — родамина-B, жёлтым — родамина-6G

К флуоресценции способны многие органические вещества, как правило содержащие систему сопряжённых π-связей. Наиболее известными являются хинин, метиловый зелёный, метиловый синий, феноловый красный, кристаллический фиолетовый, бриллиантовый синий кризоловый, POPOP, флуоресцеин, эозин, акридиновые красители (акридиновый оранжевый, акридиновый жёлтый), родамины (родамин 6G, родамин B), нильский красный и многие другие.

В производстве красок и окраске текстиля[править | править код]

Флуоресцентные пигменты добавляются в краски, фломастеры, а также при окраске текстильных изделий, предметов обихода, украшений и т. п. для получения особо ярких («кричащих», «кислотных») цветов с повышенным спектральным альбедо в нужном диапазоне длин волн, иногда превышающим 100 %. Данный эффект достигается за счёт того, что флуоресцентные пигменты преобразуют содержащийся в естественном свете и в свете многих искусственных источников ультрафиолет (а также для жёлтых и красных пигментов, коротковолновую часть видимого спектра) в излучение нужного диапазона, делая цвет более интенсивным. Особой разновидностью флуоресцентных текстильных пигментов является оптическая синька, преобразующая ультрафиолет в излучение синего цвета, компенсирующее естественный желтоватый оттенок ткани, чем достигается эффект белоснежного цвета одежды и постельного белья. Оптическая синька применяется как при фабричной окраске тканей, так и для освежения цвета при стирке, в стиральных порошках. Аналогичные пигменты применяются и в производстве многих сортов бумаги, включая бумагу для повседневного офисного использования. В ней содержание пигмента с синькой, как правило, наибольшее.

Флуоресцентные краски, в сочетании с «чёрным светом», часто используются в дизайне дискотек и ночных клубов. Практикуется также применение флуоресцентных пигментов в красках для татуировки.

В технике[править | править код]

В технические жидкости, например — антифризы, часто добавляют флюоресцентные добавки, облегчающие поиск течи из агрегата. В ультрафиолетовом свете подтёки такой жидкости становятся очень хорошо заметны.

В биологии и медицине[править | править код]

Флюоресценция (снизу) под ультрафиолетовым освещением спиртового раствора хлорофилла

В биохимии и молекулярной биологии нашли применение флуоресцентные зонды и красители, которые используются для визуализации отдельных компонентов биологических систем. Например, эозинофилы (клетки крови) называются так потому, что имеют сродство к эозину, благодаря чему легко поддаются подсчёту при анализе крови.

Лазеры[править | править код]

Флуорофоры с высокими квантовыми выходами и хорошей фотостойкостью могут применяться в качестве компонентов активных сред лазеров на красителях.

В криминалистике[править | править код]

Отдельные флуоресцирующие вещества используются в оперативно-разыскной деятельности (для нанесения пометок на деньги, иные предметы в ходе документирования фактов дачи взяток и вымогательства. Также могут использоваться в химловушках)

В гидрологии и экологии[править | править код]

Флуоресцеин был применен в 1877 для доказательства того, что реки Дунай и Рейн соединены подземными каналами.^[7]. Краситель внесли в воды Дуная и спустя несколько часов характерную зелёную флуоресценцию обнаружили в небольшой речке, впадающей в Рейн. Сегодня флуоресцеин используют также как специфический маркёр, который облегчает поиск потерпевших крушение лётчиков в океане. Для этого просто разбивается ампула с красителем, который, растворяясь в воде, образует хорошо заметное зелёное пятно большого размера. Также флуорофоры могут использоваться для анализа загрязнения окружающей среды (обнаружение утечки нефти (масляных плёнок) в морях и океанах).

• Лабас Ю. А., Гордеева А. В., Фрадков А. Ф. Флуоресцирующие и цветные белки // Природа, 2003, № 3.
• Векшин Н. Л. Флуоресцентная спектроскопия биополимеров. Пущино, Фотон-век, 2009.
• Флюоресценция // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона : в 86 т. (82 т. и 4 доп.). — СПб., 1890—1907.
• Флуоресценция — статья из Большой советской энциклопедии. 
• Лозовская Е. Почему они светятся // Наука и жизнь, 2004, № 8.
• Свечение минералов // Наука и жизнь, 1998, № 5

Светящиеся краски — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Флуоресцентные краски, используемые в современном искусстве

Светящиеся краски — краски на основе люминофора — фосфоресцентного пигмента, способного накапливать световую энергию с продолжительным периодом послесвечения — фотолюминесценции называют Luminofor Glow. Люминесцентные и флуоресцентные краски на основе люминофора — экологически чистый продукт.

При дневном свете отпечатанное краской изображение светится одним или несколькими цветами свечения: зелёным, жёлтым, фиолетовым, голубым, оранжевым, синим, красным, розовым.

В темноте изображение или предмет, обработанный самосветящейся краской, начинает отдавать накопленную в течение светового дня (или искусственного освещения) энергию. В результате можно получить оригинальные рисунки или световые предметы как в единичных экземплярах, так и необходимыми партиями. Светящиеся краски с успехом применяются в различных сферах производства декорированной продукции, знаково-ориентационных элементов систем безопасности (фотолюминесцентные эвакуационные системы (FES))

Существуют различные виды самосветящихся красок в зависимости от материала, на который предполагается нанесение, а именно:

• самосветящиеся краски для металла предназначены для любых металлических поверхностей. Используются для создания оригинальных изображений на автомобилях, аэрографии, для создания сияющих автомобильных дисков; в дизайне интерьера и внешнем оформлении фасадов и т. д. Фирмы-потребители: СТО авто, архитекторы, дизайнеры интерьеров.
• самосветящиеся краски для тканей. Пользуются большим спросом у производителей рекламного текстиля, футболок и другой одежды с печатью рисунка.
• фосфоресцентная краска для стёкла и глянцевых поверхностей. С помощью краски для стёкла можно создавать рисунки на стаканах, фужерах и бокалах, изготавливать неординарные образцы витражных стёкол и авторскую керамическую плитку.

• жидкость на водоэмульсионной основе для живых цветов — можно получить неповторимый эффект свечения букетов.
• самосветящаяся краска для изделий из дерева — создать декоративный светящийся предмет при покраске заборов, калиток, беседок, оконных рам и других изделий из дерева.
• самосветящаяся краска для бетонных поверхностей для создания оригинальных световых эффектов на бетонных предметах, натуральных или искусственных камнях, при декорировании облицовочного кирпича, брусчатки, бордюров и т. д.
• самосветящаяся краска для печати на плёнках шелкотрафаретным методом — производство светящихся наклеек, использование в рекламном бизнесе и т. д.
• фосфоресцентная краска для нанесения на пластиковые изделия, полистирол, полипропилен, поликарбонат.

Опасность фосфоресцентных красок для человека и окружающей среды[править | править код]

Согласно классификации по степеням опасности самосветящиеся краски относятся к 4 классу. Несмотря на это, следует соблюдать меры предосторожности при работе с лакокрасочной продукцией. Рекомендации:

1. При попадании в лёгкие паров: в случае дискомфорта обратиться за медицинской помощью, выйти на хорошо проветриваемое место со свежим воздухом.
2. Глазной контакт: промыть глаза под проточной водой в течение не менее 15 мин. Если дискомфорт сохраняется, обратиться за медицинской помощью.
3. При попадании на кожу тщательно промыть водой с мылом. В случае раздражения кожи обратиться за медицинской помощью. При попадании на одежду загрязнённую одежду простирать.
4. Проглатывание: прополоскать рот и выпить большое количество воды. Не вызывать рвоту. Обратиться за медицинской помощью.

Личные меры предосторожности при работе со светящимися красками. При работе с лакокрасочными материалами носить защитную одежду, а также перчатки из ПВХ, нитрильного каучука.

Меры по очистке: засыпать песком, удалить в ёмкость, промыть поверхность водой с моющим средством.

Условия хранения — хранить в герметично закрытой металлической ёмкости при температуре +5 — +20 °C. Допускается в процессе хранения выпадение небольшого количества осадка. Обычное перемешивание восстанавливает первоначальное состояние лакокрасочных материалов. Срок хранения разнится для различных видов краски.

• Хранить вдали от пищевых продуктов, напитков и кормов. Обязательно мыть руки перед перерывами и при окончании работы. Избегать контакта с глазами и кожей.
• Респираторная защита: в случае краткосрочного освобождения самосветящейся краски надеть респиратор, в случае интенсивного долгосрочного освобождения краски включить вытяжку и надеть респиратор.
• Защита рук: защита перчатками. После мытья рук обработать их кремом.
• Защита глаз: защитные очки с боковыми экранами.
• Защита тела: защитная рабочая одежда.

Важным при работе с самосветящимися красками является их правильная утилизация. Так, утилизация фосфоресцентных материалов — как особые отходы в соответствии с официальными правилами.

Светящиеся, светоотражающие и флуоресцентные краски

Светиться в темноте, сиять и отражать свет – всё это умеют современные лакокрасочные покрытия. Помимо интересных визуальных эффектов, такие краски выполняют важные функции обеспечения видимости и безопасности во многих сферах нашей жизни. О том, какими бывают краски со светящимися эффектами, в чем их различия и для чего они применяются, расскажет эта статья.

Краски с эффектом свечения условно можно разделить на: 1 Люминесцентные (фосфоресцентные) краски – накапливают световую энергию от солнца или других ярких источников света и при наступлении темноты мягко отдают накопленный свет, светятся «самостоятельно». В таких красках содержится люминофор. Время свечения люминесцентной краски без дополнительного подсвечивания может достигать 12 часов! 2 Светоотражающие (световозвращающие) краски и лаки – светятся при непосредственном попадании на них лучей света. В полной темноте такие краски не светятся, но, благодаря входящим в состав специальным частицам, хорошо отражают направленный на обработанную поверхность свет. 3 Флуоресцентные краски под ультрафиолетовыми лучами приобретают яркий неоновый оттенок, но сами в полной темноте не светятся.

В качестве основы красок применяются акрил, алкиды, полиуретан и другие вещества. Акриловые краски универсальны и подходят для многих поверхностей: дерево, пластик, металл, ткань и т.д. Благодаря своей износостойкости, акриловые краски подходят не только для декоративно-прикладного творчества, но и для наружных отделочных работ. Алкидные краски подойдут для металла, древесины, камня, их применяют чаще для внутренних отделочных работ.

Люминесцентные и фосфоресцентные краски выпускают многие производители: это Decorix, Bosny, G-Color, Kudo, Rust-Oleum, Montana. При дневном свете краски имеют нежный голубой, зеленый или фиолетовый оттенок, а в темноте свечение усиливает цвета, делая их значительно ярче. Если необходима краска, которая будет светиться ночью, а днем останется совершенно незаметной, то стоит обратить внимание на такие краски, как G-Color Glow Невидимая, Phosphorescent Glow-in-Dark от Bosny, люминесцентная NightGlow Montana и Specialty Glow In The Dark от Rust-Oleum.

Краски в аэрозольных баллонах будут очень удобны для рисунков и надписей на большой поверхности, декорирования с помощью трафарета.
Для окрашивания небольших предметов можно выбрать люминесцентные краски в баночках и флаконах, например, светящиеся в темноте краски Love2art, которые легко наносятся кистью на любые поверхности.

Помимо аэрозолей и флаконов, удобным форматом являются маркеры со специальными чернилами, которые обладают всеми свойствами свечения в темноте и отражения УФ-лучей. Маркеры подойдут для небольших работ, требующих аккуратных тонких линий. В этой категории можно отметить светящиеся маркеры Uni Chalk и Sakura Glow-in-the-dark. Составы с люминесцентными частицами можно использовать и для рисования по ткани. Светящиеся в темноте рисунки можно нанести на ткань специальными красками, предназначенными для текстиля, например, Fabric Design от Lilack. Люминесцентная краска по ткани не требует закрепления, а нанесенный рисунок вполне перенесет щадящую стирку, сохраняя свои светящиеся свойства.

Светоотражающим эффектом обладают составы, в которые добавлены специальные частицы, которые отражают попадающий на них свет, тем самым обозначая предмет в темноте. Как правило, это прозрачные бесцветные или с легким оттенком лаки, которые можно наносить на поверхность с рисунком или надписью.

Светоотражающие краски чаще всего используются для маркировки объектов и предметов, которые должны быть заметными в темноте, например, при свете фар. Это дорожные знаки, временные дорожные ограждения, световозвращающие элементы на автомобилях, мотоциклах и мотоциклетных шлемах. Специальными составами обрабатывают детали детских колясок и детской верхней одежды, велосипеды, самокаты, Всё это делается для обеспечения безопасности водителей и пешеходов: свет автомобильных фар достаточно яркий для того, чтобы отразиться даже от небольших деталей.

Чаще всего применяются прозрачный лак со световозвращающими зеркальными частицами. Например, краска-лак Bosny Light Reflector и Speciality Reflective от Rust-Oleum. Такое покрытие позволяет видеть освещенный светом фар объект, при этом не засвечивает его, оставляя все первоначальные цвета. Светоотражающий лак очень устойчив к погодным явлениям, что делает его отличным средством для применения на улице.
Цветные непрозрачные краски также могут обладать некоторым светоотражающим эффектом, серия таких красок представлена брендом Kudo. Флуоресцентные краски применяются в основном для декоративных целей, они имеют яркие, интенсивные цвета, которые отлично заметны днем, а в темноте под ультрафиолетовыми лучами приобретают особый, словно светящийся неоном, оттенок цвета. Флуоресцентные краски для декоративного и защитного окрашивания выпускают многие производители: Bosny, Decorix, Belton, Kudo, MTN и многие другие.

Нанесение красок со светящимися эффектами

Перед окрашиванием поверхность очищают, обезжиривают, при необходимости – грунтуют (желательно белым или светлым грунтом). Это улучшит сцепление краски с основой и увеличит эффект. Краску перед началом нанесения тщательно перемешивают для лучшего и равномерного распределения пигментов, баллончик – несколько десятков секунд энергично встряхивают. Далее покраска выполняется точно так же, как и любыми другими красками: кистью, валиком, губкой, краскопультом. Покрывать окрашенную поверхность лаком не рекомендуется, так как светящиеся свойства краски могут ухудшиться или вовсе исчезнуть.

Декорируя с помощью светящихся и светоотражающих красок, можно создать удивительные визуальные эффекты, которые будут по-новому раскрываться в темноте. Люминесцентные акценты создадут локальную подсветку отдельным предметам, преобразят с наступлением ночи детскую комнату в волшебный замок, а танцпол — в космический корабль. Маркировка велосипеда и самоката поможет стать им заметными в тёмное время суток и сделает передвижение более безопасным. Всё это можно сделать своими руками, используя разные краски со светящимися эффектами.

Посетители этой страницы чаще всего выбирают в интернет-магазине:

Применение флуоресцентной краски 🚩 флуоресцентные краски это 🚩 Дизайн квартиры

Обычные пигменты отражают примерно 80-90% падающего света, а флуоресцентная краска – в несколько раз больше. Это возможно благодаря тому, что поглощенный ультрафиолетовый свет такие краски преобразовывают и излучают в видимой части спектра. В отличие от люминесцентных красок, флуоресцентные не светятся в темноте сами по себе, а лишь отражают невидимые лучи ультрафиолетового излучения.

Светящиеся пигменты в готовой краске представляют собой довольно крупные твердые частицы из полимеров, размером до 75 мкм. Они окрашиваются флуоресцентными красителями на основе люминофора – родаминами или аминонафталимидами. Такое строение краски не позволяет получить глянцевое ровное покрытие в один слой. Еще один недостаток – красители разлагаются при температуре от 150 до 250оС, они могут поблекнуть при постоянном пребывании на ярком свету.

Применение флуоресцентных красок

Эффект свечения, который привлекает дизайнеров в флуоресцентных красках, получается за счет того, что накопленная в течение дня энергия начинает высвобождаться. Особенно часто создаются изображения в клубах, ресторанах, барах, в которых низкая степень освещенности сочетается с возможностью включить ультрафиолетовые лампы – светящиеся картины выглядят настоящими произведениями искусства. Благодаря тому, что рисунок отражает лучи направленного света, например, свет фар автомобиля, он может использоваться для повышения безопасности на дороге.

Красители могут быть нанесены на любой предмет, но наиболее распространены следующие сферы применения:

— печать рекламных проспектов, наклеек, этикеток;
— декорирование камней, бетонных и кирпичных стен, бордюров, мощеных дорожек, ворот;
— окрашивание живых цветов краской на водоэмульсионной основе;
— окрашивание деревянных, пластиковых поверхностей, а также стекла;
— бодиарт;
— печать фотоколлажей со светящимися элементами;
— рисунки на одежде при помощи акриловой фосфорной краски.

Для нанесения на кожу или волосы следует использовать только специальные безопасные краски.

Практически все краски с флуоресцентным эффектом не опасны для людей, следует лишь соблюдать обычные меры безопасности: использовать респиратор во время работ, избегать попадания в глаза или в рот.

Как сделать качество флуоресцентного покрытия более высоким

Чтобы рисунок долго радовал глаз, нужно позаботиться о правильном нанесении краски. В качестве подложки лучше использовать специально разработанный грунт – белую краску, это позволит усилить эффект свечения на 15-20%.

Лаковое покрытие способно несколько снизить эффект свечения.

Готовую и высохшую поверхность следует покрыть прозрачным лаком, он позволит увеличить срок службы краски и защитят красители от ультрафиолетового излучения.