遷移元素の色
透明な物質中における遷移元素の色;
(1) 硼砂球反応の色;
(実験法については、炎色反応:硼砂球反応の項を参照して下さい)
色 | 灰 | 黄 | 褐 | 緑 | 青 | 紫 | 赤〜褐 |
酸化炎 | − | Fe(熱時)、 Ag(熱) |
Ni(熱) | Cu、Cr | Co | Mn | Ni、Ce(熱)、 Fe(多・熱) |
還元炎 | Ag、Zn、Cd、 Sb、Bi、Pb、 Ni、V |
Ti(熱)、W(熱) | − | Fe、Cr | Co | − | Cu |
(2) ケミカルガーデン;
水ガラス(珪酸ナトリウムNa2SiO3の水溶液)のうち流動性の良いものを選び、水で約5倍に薄め試験管やビーカーに入れ、各塩類の結晶小片を投入し半日間放置しておくと、結晶の界面で反応が起こり各珪酸塩(水和物)が樹状に成長する。これは、結晶が溶けてできた溶液の浸透圧で界面の膜が破れさらに次の膜ができる事を繰り返すことによる。
各結晶には、塩化コバルト(CoCl2・6H2O)、モール塩(Fe(NH4)2(SO4)2・6H2O)、硫酸マンガン(MnSO4・nH2O)、硫酸銅(CuSO4・5H2O)、鉄みょうばん(Fe2(SO4)3(NH4)2SO4・24H2O)、硫酸ニッケル(NiSO4・6H2O)を用いた。
(3) 蛍光体(透明結晶中の遷移元素);
透明結晶中に少量の遷移元素が固溶している場合、より高いエネルギ−を持つ光(紫外線、X線など)や粒子線(電子線、α線など)を当てると、特定の結晶格子中の遷移元素イオンが励起状態になり、その高いエネルギ−状態から元の状態に戻る時その元素特有の波長の光を放射する。
【 蛍光体一覧表 】:
蛍光体 | ド−ピング元素 | 波長λ(nm) | 色 | 用途 |
ZnS | Ag0.01、Cl | 450 | 青 | ブラウン管 |
Cu0.01、Al | 520 | 緑 | ブラウン管 | |
Ag0.02 | 450 | 青 | α線検出用 | |
Mn〜0.01 | 590 | 橙 | ||
(Zn、Cd)S | Cu、Cl | 550 | 黄緑 | レ−ダ−管 |
Cu、Al | 560 | 黄 | ||
Y2O2S | Eu | 626 | 赤 | ブラウン管 |
Y2O3 | Eu | 611 | 赤 | ブラウン管 |
3Ca3(PO4)2・ Ca(F、Cl)2 |
Sb、Mn | 490〜580 | 白 | 蛍光灯 |
BaSi2O5 | Pb | 360 | 紫外 | 殺菌灯 |
CaWO4 | 425 | 青紫 | X線用 | |
NaI | Tl | 413 | 紫 | β線検出用 |
Al2O3 | Cr | 694 | 赤 | ルビ−レ−ザ− |
Y3Al5O12 | Nd | 1065 | 赤外 | YAGレ−ザ− |