Co powoduje opalizujący kolor bizmutu wyhodowanego w laboratorium?

Sztucznie wyhodowane kryształy bizmutu są prawdopodobnie wspaniałe, jak widać na poniższym obrazku:

wprowadź obrazek opis tutaj

Źródło obrazu: Minerals.net

Witryna stwierdza, że:

Mają lejkowate narośla w kryształach pseudokubicznych i są zwykle pokryte chemikaliami, aby zapobiec matowieniu, zachowując w ten sposób srebrno-biały kolor. Czasami powłoka daje kolorowy efekt na bizmut.

Jaka powłoka nadaje kolorową opalizację? i jakie procesy chemiczne powodują wystąpienie kolorowej opalizacji?

Odpowiedź

Kolor pochodzi od cienkiej warstwy tlenku bizmutu (III), która tworzy się na powierzchni, jeśli kryształy powstają w powietrzu. W podwyższonych temperaturach stosowanych do topienia bizmutu tlenek tworzy się dość szybko. Opalizowanie jest wynikiem interferencji cienkowarstwowej – fale świetlne konstruktywnie lub destrukcyjnie interferują, odbijając się od granicy faz tlenek bizmutu i tlenek-powietrze. Interferencja jest zależna od długości fali i kąta padania światła, a także od grubości warstwy, co powoduje, że różne długości fal światła są tłumione w różnych ilościach, przez co powierzchnia wydaje się zabarwiona, a kolor zmienia się wraz z kątem patrzenia.

Komentarze

  • Chociaż nie jest to aż tak oszałamiające, zwykłe pręty aluminiowe mogą czasami wykazywać ten sam efekt przy odpowiednim oświetleniu i kątach widzenia. Jednak interferencja cienkowarstwowa może być znacznie zwiększona w wielu metalach przez utlenianie wymuszone elektrochemicznie, tworząc warstwę tlenku o precyzyjnie kontrolowanej grubości. Ten proces nosi nazwę anodowanie lub anodowanie i może być używany do barwienia metali bez użycia barwników. Świetny film wyjaśniający ten proces, autorstwa Billa Hammacka, inżyniera, można znaleźć tutaj .
  • Tak, jest kilka metali, które uzyskać bardzo ładne kolory dzięki efektom interferencji z powłokami tlenkowymi, zwłaszcza tytanem i niobem.

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *