Künstlich gewachsene Wismutkristalle sind wohl großartig, wie im Bild unten zu sehen:
Bildquelle: Minerals.net
Auf der Website heißt es:
Sie weisen trichterartige Wucherungen in pseudokubischen Kristallen auf und sind normalerweise mit Chemikalien beschichtet, um ein Anlaufen zu verhindern, wodurch die silberweiße Farbe erhalten bleibt. Manchmal wirkt die Beschichtung bunt auf das Wismut.
Welche Beschichtung verleiht dem farbenfrohen Schillern? und welche chemischen Prozesse verursachen das bunte Schillern?
Antwort
Die Farbe stammt von einem dünnen Film aus Wismut (III) -oxid, der sich auf der Oberfläche bildet, wenn die Kristalle in Luft gebildet werden. Bei den erhöhten Temperaturen, die zum Schmelzen von Wismut verwendet werden, bildet sich das Oxid ziemlich schnell. Das Schillern ist ein Ergebnis der Dünnschichtinterferenz – Lichtwellen stören konstruktiv oder destruktiv, wenn sie von den Grenzflächen Wismutoxid und Oxid-Luft abprallen. Die Interferenz ist abhängig von der Wellenlänge und dem Einfallswinkel des Lichts sowie der Filmdicke, was dazu führt, dass unterschiedliche Wellenlängen des Lichts um unterschiedliche Beträge gedämpft werden, wodurch die Oberfläche farbig erscheint und sich die Farbe mit dem Betrachtungswinkel ändert.
Kommentare
- Obwohl nicht annähernd so beeindruckend, können normale Aluminiumstangen manchmal auch den gleichen Effekt bei korrekter Beleuchtung und Betrachtungswinkeln zeigen. Die Dünnschichtinterferenz kann jedoch in vielen Metallen durch elektrochemisch erzwungene Oxidation stark erhöht werden, wodurch eine Oxidschicht mit genau kontrollierter Dicke gebildet wird. Dieser Prozess wird als Anodisieren oder Anodisieren bezeichnet und kann zum Färben von Metallen ohne Verwendung von Farbstoffen verwendet werden. Ein großartiges Video, das diesen Prozess von Bill Hammack, dem Ingenieur, erklärt, finden Sie hier .
- Ja, es gibt einige Metalle, die Machen Sie sehr schöne Farben aus Interferenzeffekten mit Oxidbeschichtungen, insbesondere Titan und Niob.