Κάντε λάμψη στο σκοτάδι σε σκόνη από κοχύλια στρειδιών (φωσφορισμός θειούχου ασβεστίου)

Παλιότερα, πριν μπορέσουμε να αγοράσουμε πούδρα λάμψης στο διαδίκτυο, οι άνθρωποι την έφτιαχναν μόνοι τους. Μερικές φορές ακολούθησαν μια επιστημονική προσέγγιση, αναμειγνύοντας χημικές ουσίες για να δουν αν συνέβη κάτι ωραίο. Τις περισσότερες φορές, τα λαμπερά υλικά ανακαλύφθηκαν τυχαία. Για παράδειγμα, η ανακάλυψη ότι τα σαπισμένα πτώματα και το κρέας εκπέμπουν βιοφωταύγεια ήταν πιθανότατα ένα ανατριχιαστικό και δυσάρεστο ατύχημα (αν και χρήσιμο για τους ανθρακωρύχους). Η ανακάλυψη ότι η σκόνη από κέλυφος στρειδιών μπορεί να γίνει για να λάμπει στο σκοτάδι, από την άλλη πλευρά, φαίνεται ότι ήταν αποτέλεσμα πειραματισμού. Το έργο περιγράφεται στο Works of the Cavendish Society:Handbook of Chemistry, του Leopold Gmelin, μεταφρασμένο το 1848 και διαθέσιμο ως δωρεάν λήψη στο διαδίκτυο. Η σκόνη που προκύπτει είναι φωσφορίζουσα, που σημαίνει ότι λάμπει έντονα κάτω από το υπεριώδες φως (μαύρο φως) και συνεχίζει να λάμπει για κάποιο χρονικό διάστημα μετά την απενεργοποίηση του φωτός.

Αν είστε ο τύπος που λατρεύει να παίζει τον Mad Scientist, αυτό είναι το έργο για εσάς. Δεν είναι δύσκολο, καθώς υπάρχουν πολλές αλλαγές που μπορείτε να κάνετε για να "δείτε τι συμβαίνει".

Glow in the Dark Powder Materials

Τα προτεινόμενα υλικά για αυτό το έργο είναι:

• Κοχύλια στρειδιών – Τα κοχύλια στρειδιών μπορείτε να τα προμηθευτείτε από παραλία, κατάστημα κατοικίδιων ζώων ή κατάστημα ζωοτροφών. Εάν δεν μπορείτε να τα βρείτε απολύτως, αντικαταστήστε τα τσόφλια των αυγών αφαιρώντας την εσωτερική μεμβράνη.
• Θείο σε σκόνη – Το θείο βρίσκεται σε κιτ χημείας και στο διαδίκτυο.
• Ασφαλές για τη θερμότητα πιάτο ή βοριοπυριτικό σωλήνα – Συνιστώ να χρησιμοποιήσετε ένα κομμάτι αλουμινόχαρτο σε επιφάνεια που είναι ασφαλής για τη θερμότητα.
• Κοσκινιστικό ή σουρωτήρι – Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε οποιοδήποτε είδος πλέγματος για να διαχωρίσετε μεγάλα και μικρά σωματίδια.
• Γουδί και γουδοχέρι – Ή μπορείτε να χρησιμοποιήσετε ένα σφυρί και μια τσάντα.
• Φακός βουτανίου ή MAPP – Βρείτε το σε ένα κατάστημα υλικού.

Η χημεία του έργου

Τα τσόφλια στρειδιών, τα τσόφλια χτενιών και τα τσόφλια αυγών αποτελούνται όλα από ανθρακικό ασβέστιο (CaCO₃ ). Εφαρμόζοντας θερμότητα (848 °C) στο ανθρακικό ασβέστιο ασβεστώνεται για να σχηματίσει οξείδιο ασβεστίου ή ασβέστη (CaO):

CaCO₃ → CaO + CO₂ (ζ)

Όταν εφαρμόζεται θερμότητα σε ένα μείγμα θείου και οξειδίου του ασβεστίου, σχηματίζεται θειούχο ασβέστιο (CaS). Δυστυχώς, το καθαρό θειούχο ασβέστιο δεν είναι ιδιαίτερα φωσφορίζον. Ωστόσο, ίχνη ακαθαρσιών που βρίσκονται στα κελύφη των στρειδιών δρουν ως παράγοντες ντόπινγκ, καθιστώντας τα φωσφορίζοντα.

Κάντε το Oyster Shell Powder Glow

Το κείμενο του 1848 αναφέρει ότι η λάμψη από τα κοχύλια στρειδιών είναι καλύτερη αν τα κοχύλια δεν αλέθονται, αλλά οι ερευνητές πιθανότατα διέθεταν φούρνο για να θερμάνουν τα υλικά τους. Αν δεν έχετε φούρνο, είναι πιο πρακτικό να τρίβετε τα υλικά μαζί.

1. Αν τα κελύφη των στρειδιών δεν έχουν σπάσει, συνθλίψτε τα. Ένας εύκολος τρόπος είναι να τα τοποθετήσετε σε μια χάρτινη σακούλα και να τα χτυπήσετε με ένα σφυρί. Η προστασία των ματιών είναι πιθανώς μια καλή ιδέα.
2. Ρίξτε τα θρυμματισμένα κοχύλια σε σουρωτήρι ή κοσκινιστή. Ανακατέψτε τα γύρω έτσι ώστε η σκόνη και τα μικρά σωματίδια να πέσουν στον πάτο. Συλλέξτε αυτή τη σκόνη για το έργο.
3. Τοποθετήστε τη σκόνη σε ένα γουδί. Προσθέστε διπλάσια ποσότητα θείου όσο έχετε σκόνη. Μπορείτε να μετρήσετε ότι έχετε διπλάσια μάζα θείου από το ανθρακικό ασβέστιο, αλλά δεν είναι απαραίτητο. Ο στόχος είναι να υπάρχει περίσσεια θείου. Τρίψτε το κέλυφος και το θείο μαζί με το γουδί και το γουδοχέρι μέχρι να έχετε ένα ομοιόμορφο μείγμα.
4. Τοποθετήστε το μείγμα του κελύφους και του θείου σε ένα σωλήνα βοριοπυριτικού (όχι τελείως γεμάτο) προσαρτημένο σε μια βάση δακτυλίου ή, διαφορετικά, ρίξτε το σε ένα φύλλο αλουμινόχαρτου. Θα μπορούσατε να χρησιμοποιήσετε ένα φύλλο cookie, αλλά δεν συνιστάται (αν υποθέσουμε ότι θέλετε να φάτε ξανά μπισκότα από αυτό).
5. Θερμάνετε τα υλικά σας κάτω από απαγωγέα καπνού ή σε εξωτερικούς χώρους. Οι ενώσεις θείου μυρίζουν απαίσια και δεν είναι ιδιαίτερα υγιεινές για εισπνοή. Χρησιμοποιώντας το φακό, ζεσταίνουμε ομοιόμορφα το μείγμα μέχρι να κοκκινίσει. Συνεχίστε τη θέρμανση για περίπου 10 λεπτά ακόμη. Κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου, το θείο θα λιώσει (κόκκινο του αίματος) και τελικά θα καεί (μπλε φλόγα). Το κόκκινο του θείου δεν είναι το ίδιο με το «κόκκινο-καυτό». Βεβαιωθείτε ότι βλέπετε μια κόκκινη κερασιά λάμψη.
6. Αφήστε το μείγμα να κρυώσει. Ενεργοποιήστε το με μια λάμπα υπεριώδους και εξετάστε τη φωσφορίζουσα λάμψη στο σκοτάδι. Μπορεί να διαπιστώσετε ότι η λάμψη είναι πιο έντονη αν ξύσετε το επάνω στρώμα που είναι εκτεθειμένο στον αέρα.

Συμβουλές για επιτυχία

Το φωσφορίζον θειούχο ασβέστιο συχνά ανάβει κόκκινο. Ωστόσο, το χρώμα της λάμψης, η έντασή της και η διάρκεια της εξαρτώνται από το μέγεθος των σωματιδίων (το μεγαλύτερο λάμπει πιο φωτεινό και πιο μακρύ) και τη ρύπανση. Εάν προσθέσετε μικρή ποσότητα χλωριούχου χαλκού (CuCl₂ ) διαλυμένο σε νερό πριν ζεστάνετε τα υλικά, μπορεί να πάρετε μια μπλε λάμψη. Η αρχική αναφορά και άλλες πηγές αναφέρουν την προσθήκη μερικές σταγόνες υπονιτρικού βισμούθιου (Bi₅ O(OH)₉ (ΟΧΙ₃ )₄ ) βοηθά στο σχηματισμό φωσφόρου. Ορισμένοι ερευνητές συνιστούν επίσης να προσθέσετε λίγο άμυλο καλαμποκιού ή άμυλο ρυζιού.

Εάν δεν βλέπετε λάμψη, οι δύο πιο πιθανές αιτίες είναι η ανεπαρκής θέρμανση ή το ανεπαρκές υπεριώδες φως. Πρέπει να επιτευχθεί μια ορισμένη ελάχιστη θερμοκρασία για την παροχή ενέργειας ενεργοποίησης για την παραγωγή θειούχου ασβεστίου. Υπάρχουν πολλές «γεύσεις» από μαύρα φώτα. Μερικοί κάνουν καλύτερη δουλειά προσφέροντας διέγερση για έναν φώσφορο από άλλους. Εάν έχετε πρόσβαση σε μια πραγματική λάμπα υπεριώδους, χρησιμοποιήστε την.

Δείτε πώς λειτουργεί

Αυτό το βίντεο κάνει εξαιρετική δουλειά εξηγώντας τη διαδικασία, αν και η βιντεοκάμερα του συγγραφέα δεν έκανε καλά δείχνοντας τη λάμψη όταν έσβηνε το μαύρο φως. Για εντελώς εκπληκτικά παραδείγματα του τι είναι δυνατό με αυτήν την τεχνική, εξερευνήστε τη γκαλερί Flickr του Cran Cowan με συνθετικά φθορίζοντα ορυκτά. Παρατηρήστε ότι προσφέρει πρόχειρες συνταγές για τις δημιουργίες του που μπορείτε να χρησιμοποιήσετε ως αφετηρία για περαιτέρω πειραματισμούς.

Ένα σχετικό έργο περιγράφεται σε ένα άλλο δωρεάν ηλεκτρονικό βιβλίο:

The Journal of the Royal Institution of Great Britain, vol 1, January 1831.