تعريف الفوسفور وأمثلة

التفسفر الوميض الفوسفوري هو التلألؤ الذي يحدث عندما الطاقة يتم توفيره بواسطة الاشعاع الكهرومغناطيسي، وعادة ما تكون الأشعة فوق البنفسجية. مصدر الطاقة يركل إلكترون ذرة من حالة طاقة أقل إلى حالة طاقة أعلى "متحمس" ؛ ثم يطلق الإلكترون الطاقة على شكل ضوء مرئي (التلألؤ) عندما يعود إلى حالة طاقة أقل.

الوجبات الجاهزة الرئيسية: الفوسفور

  • الفوسفور هو نوع من اللمعان الضوئي.
  • في الفوسفور ، يتم امتصاص الضوء بواسطة مادة ، مما يزيد من مستويات طاقة الإلكترونات في حالة متحمس. ومع ذلك ، فإن طاقة الضوء لا تتطابق تمامًا مع طاقة الحالات المثيرة المسموح بها ، لذلك فإن الصور الممتصة تتعثر في حالة ثلاثية. يستغرق الانتقال إلى حالة طاقة أقل وأكثر استقرارًا بعض الوقت ، ولكن عند حدوثها ، يتم إطلاق الضوء. لأن هذا الإصدار يحدث ببطء ، تظهر مادة فسفورية تتوهج في الظلام.
  • تتضمن أمثلة المواد الفسفورية النجوم المتوهجة في الظلام ، وبعض علامات الأمان ، والطلاء المتوهج. على عكس المنتجات الفسفورية ، تتوقف أصباغ الفلورسنت عن التوهج بمجرد إزالة مصدر الضوء.
  • على الرغم من تسميته للتوهج الأخضر لعنصر الفوسفور ، فإن الفوسفور يتوهج بالفعل بسبب الأكسدة. انها ليست فسفورية!
instagram viewer

شرح بسيط

يطلق الفسفور الطاقة المخزنة ببطء بمرور الوقت. في الأساس ، يتم "شحن" المواد الفوسفورية عن طريق تعريضها للضوء. ثم يتم تخزين الطاقة لفترة من الزمن ويتم إطلاقها ببطء. عندما يتم إطلاق الطاقة مباشرة بعد امتصاص الطاقة الواردة ، يتم استدعاء العملية ضوئي.

شرح ميكانيكا الكم

في الفلورة ، يمتص السطح ويعيد إصدار الفوتون على الفور تقريبًا (حوالي 10 نانو ثانية). السطوع الضوئي سريع لأن طاقة الفوتونات الممتصة تتطابق مع حالات الطاقة وتسمح بانتقالات المادة. يستمر الفوسفور لفترة أطول (مللي ثانية حتى أيام) لأن الإلكترون الممتص يتقاطع إلى حالة مثيرة مع تعدد دوران أعلى. تُحاصر الإلكترونات المُثارة في حالة ثلاثية ويمكنها فقط استخدام التحولات "المحظورة" للإسقاط إلى حالة طاقة مفردة أقل. تسمح ميكانيكا الكم بالانتقال المحظور ، لكنها ليست مواتية حركياً ، لذلك تستغرق وقتاً أطول لحدوثها. إذا تم امتصاص ما يكفي من الضوء ، يصبح الضوء المخزن والمحرر مهمًا بدرجة كافية لكي تظهر المادة "تتوهج في لهذا السبب ، تبدو مواد الفوسفور ، مثل مواد الفلورسنت ، ساطعة جدًا تحت ضوء أسود (فوق بنفسجي). يستخدم مخطط Jablonski بشكل شائع لعرض الفرق بين الفلورة والفسفورة.

مخطط جابلونسكي
يوضح مخطط Jablonski هذا الفرق بين آليات الفلورة والفسفورة.Smokefoot / Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0

التاريخ

تعود دراسة المواد الفسفورية إلى 1602 على الأقل عندما وصف الإيطالي فينتشنزو كاسسيارولو "حجر الشمس اللازورد" (حجر الشمس) أو "حجر اللازورد" (حجر القمر). تم وصف هذا الاكتشاف في كتاب الأستاذ جوليو سيزار لا جالا عام 1612 De Phenomenis in Orbe Lunae. أفادت لا غالا أن حجر Casciarolo ينبعث منه ضوءًا بعد أن تم حسابه من خلال التسخين. تلقت ضوءًا من الشمس ثم أعطت (مثل القمر) الضوء في الظلام. كان الحجر عبارة عن باريت نجس ، على الرغم من أن المعادن الأخرى تعرض أيضًا الفوسفور. تشمل بعض الماس (معروف للملك الهندي بهوجا في وقت مبكر 1010-1055 ، أعاد ألبرتوس ماغنوس اكتشافه وأعاد روبرت بويل اكتشافه) وتوباز أبيض. قيم الصينيون ، على وجه الخصوص ، نوعًا من الفلوريت يسمى الكلوروفان الذي سيظهر اللمعان من حرارة الجسم أو التعرض للضوء أو فرك. أدى الاهتمام بطبيعة الفوسفور وأنواع أخرى من التلألؤ في النهاية إلى اكتشاف النشاط الإشعاعي في عام 1896.

المواد

إلى جانب عدد قليل من المعادن الطبيعية ، يتم إنتاج الفسفور بواسطة المركبات الكيميائية. ربما يكون أشهرها هو كبريتيد الزنك ، الذي تم استخدامه في المنتجات منذ الثلاثينيات. عادة ما ينبعث كبريتيد الزنك من الفسفور الأخضر ، على الرغم من أنه يمكن إضافة الفوسفور لتغيير لون الضوء. تمتص الفوسفور الضوء المنبعث من الفوسفور ثم تطلقه كلون آخر.

في الآونة الأخيرة ، يستخدم ألومينات السترونتيوم للفسفورة. يضيء هذا المركب أكثر سطوعًا بعشر مرات من كبريتيد الزنك ، كما يخزن طاقته لفترة أطول.

أمثلة على الفسفرة

تشمل الأمثلة الشائعة للفسفورة النجوم التي يضعها الناس على جدران غرفة النوم والتي تتوهج لساعات بعد إطفاء الأضواء والطلاء المستخدم لصنع جداريات النجوم المتوهجة. على الرغم من أن العنصر الفسفور يضيء باللون الأخضر ، يتم تحرير الضوء من الأكسدة (اللمعان الكيميائي) وهو ليس مثال على الفوسفور.

مصادر

  • فرانز ، كارل أ. Kehr ، Wolfgang G. سيجل ، ألفريد ؛ Wieczoreck ، Jürgen ؛ آدم ، والديمار (2002). "مواد الانارة" في موسوعة أولمان للكيمياء الصناعية. وايلي- VCH. وينهايم. دوى: 10.1002 / 14356007.a15_519
  • رودا ، ألدو (2010). اللمعان الكيميائي والتلألؤ البيولوجي: الماضي والحاضر والمستقبل. الجمعية الملكية للكيمياء.
  • زيتون ، د. بيرناود ، ل. مانتيغيتي ، أ. (2009). توليف الميكروويف لفوسفور طويل الأمد. ج. كيم. تعليم. 86. 72-75. دوى: 10.1021 / ed086p72
instagram story viewer