Способ обесцвечивания природных окрашенных кристаллов

Способ обесцвечивания природных окрашенных кристаллов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советски%

Социалистических

Республик

«i>958509 (61) Дополнительное к авт, свид-ву— (22) Заявлено 030281 (21) 3245829/23-26 (54) М. Кл.з

30 В 33/00

С 30 В 29/34 с присоединением заявки №вЂ”

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (23) Приоритет(531УДК бг1; 315. .592(088.8) Опубликовано 1509.82. Бюллетень ¹ 34

Дата опубликования описания 15.09.82 i

1 с

i (71 Заявитель

Революции и ордена Трудового Красного Знамени горный институт им. Г.В. Плеханова

{54). СПОСОБ ОБЕСЦВЕЧИВАНИЯ ПРИРОДНЫХ

ОКРАШЕННЫХ КРИСТАЛЛОВ

Изобретение относится к технологии получения оптически прозрачной слюды мусковита из естественно окрашенных кристаллов и может найти применение в производстве оптических элементов приборов в поляризационной оптике и телевизионной технике.

Известен способ обесцвечивания окрашенных природных кристаллов путем ультрафиолетового облучения 1.1).

Однако указанный способ связан с . ультрафиолетовым облучением и не всегда приводит к положительным результатам при облучении кристаллов с различной природой оптического поглощения. Так, обработка ультрафиолетом не приводит к улучшению светопропускания кристаллов мусковита.

Известен также способ обесцвечивания .окрашенных природных кристал- лов исландского шпата, заключающий:ся в термической обработке на воздухе. Способ включает нагрев крис« таллов до 300-350оС и их отжиг на воздухе при этой температуре в тече.ние 10 ч (2).

Однако данный способ не позволяет улучшать светопропускание криста!ллов мусковита. Более того, обработ-.. ка по указанному, способу приводит к

2 противоположному результату, т.е. к увеличению интенсивности рубиновой окраски и к увеличению поглощения в ближней ультрафиолетовой и видимой областях спектра.

Естественные кристаллы мусковита обычно бывают !нриродноокрашенными, для них характерно несобственное поглощение в ультрафиолетовой и видимой областях спектра, связанное .с наличием в кристаллической решетке хими-. ческих элементов примесей (в частности ионов Ге3+ и Ге ) и примеснодефектных центров. Примерно 80в

15:природных кристаллов мусковита отечественных месторождений имеют рубиновую окраску. При производстве оптических элементов приборов из слюды мусковит, например фазовых пластинок, линейных поляризаторов подлокек для светофильтров, фотокатодов я люминесцентных экранов, предпочтительным является использование кристаллов, обладающих максимальной прозрачностью в различных областях спектра, так как несобственное пог. лощение увеличивает потери при прохождении света.

Цель изобретения — устранение рубиновой окраски кристаллов мусковита.

958509

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу обесцвечивания природных: окрашенных кристаллов путем нагрева с по I. ..äóèùèì изотермическим отжигом ва воздухе, нагрев производят до 400-500 С и 5 отжиг ведут в течение 1-22 ч.

Пример. Проводится термическая обработка естественных кристаллов мусковита рубиновой окраски по известному и предлагаемому способам.

Для эксперимента подбирают пять природных кристаллов мусковита рубиновой окраски. Выбирают оптически ,однородные кристаллы, т.е. кристаллы, не содержащие трещин, включений, неоднородностей окраски. Из каждого кристалла изготавливают три пластинки одинаковой толщины (0,25 мм). В результате.получены три группй по пять кристаллов, no одной пластинке от каждого кристалла. Кристаллы пер- вой группы подвергают. термической обработке по известному способу — с изотермическим отжигбм при 300-350 С, кристаллы;второй и третьей групп .по предлагаемому способу с изотермическим отжигом при 400 и 500 С, Термическую обработку производят на воздухе в муфельной печи. Средняя скорость нагрева составляет 9 С в минуту. Для установления временной зависимости процесса на каждой фиксированной температуре проводят серию последовательных изотермических отжигов общей продолжительностью до

25. ч. Для контроля характера изме- 35 нения светопропускания при термообработке снимают спектры оптического поглощения кристаллов в исходном состоянии и после каждог изотерми— ческого. отжига. Спектры поглощения 4g снимают на спектрофотометре фирмы

Beckman марки Acta-М-IV в интервале длин волн 300-800 нм.

В результате экспериментов устанавливают, что термическая обработ- 4 .ка по известному способу, включавшая нагрев до 300-350 С и изотермический отжиг продолжительностью 1-25 ч приводит к увеличениию рубиновой окраски, а термит ская обработка, включавшая изотермический отжиг при 400 и 500 С, приводи. к устранению рубиновой окраски. Вышесказанное иллюстрируется фиг. 1, где приведены типичные спектры поглощения: кривая 1 — исходного кристалла рубиновой окраски; кривая Il — того же кристалла после обработкйпо известному способу; кривая III - того же кристалла после обработки по предлагаемому способу. Увеличение оптичес- 60 кой плотности в области длин волн

450-800 нм {кривая II) в результате терМообработки при 300-350 С способствует увеличению интенсивностй руби- новой окраски. В результате термообработки при 400 и 500 С (кривая !!!) происходит существенное уменьшение оптической плотности в нешироком диапазоне длин волн и исчезновение рубиновой окраски. Кроме того, вйявлена зависимость степени уменьшения интенсивности рубиновой окраски от продолжительности изотермического отжига. Так, при 400 С процесс ослабления рубиновой окраски до ее исчезновения протекает за 22 ч при

О

500 С обесцвечивание происходит за

1 час. В качестве примера на фиг. 2 и 3 приведены зависимости изменения оптической плотности (0(Л)) на длине волны 510 нм от времени иэотедмического отжига (с) в часах. (Фиг.2 при температуре отжига 400 С, фиг.3— при температуре отжига 5!(О C).

Таким образом, термообработка природноокрашенных кристаллов мусковита при температуре изотермического отжига 400-500 С и его продолжительности 1 -22ч соответственно приводит к устранению рубиновой окраски кристаллов и к улучшению их светопропускания в широком диапазоне длин волк, причем установлено, что рубиновая окраска кристаллов мусковита обусловлена. дефектно-примесными центрами.

По-видимому, термообработка кристаллов при 300-350 С способствует обра-. зованию этих центров окраски, увеличению их концентрации, повышение же температуры вызывает их разрушенйе.

Использование предлагаемого способа позволяет повысить качество природного сырья.

Обработанные по этому способу кристаллы . приобретают новое положительное качество (значительно более высокую (до 50%) прозрачность в видимой и ближней ультрафиолетовой областях спектра) по сравнению с исходными кристаллами рубиновой окраски.

Формула изобретения

Способ обесцвечивания природных окрашенных кристаллов путем нагрева с последующим изотермическим отжигом на воздухе, отличающийся тем, что, с целью устранения рубиновой окраски кристаллов мусковита, нагрев производят до 400-500 С и отжиг ведут в течение 1-22 ч.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Козловский В ° X. и др. Исследование природы желтой окраски кристаллов исландского шпата и механизма их обесдвечивания. Труды ВНИИСИМС, 1969, т. Х, с. 118-129.

2. Скропышев А.В., Кукуй A.Ë. Исландский шпат. Л., "Недра", 1973, с. 141 (прототип).

958509

Составитель Н. Ярмолюк

Редактор М. Келемеш Техред Т.Фанта КорректорГ. Огар

Заказ 6904/37 Тираж 371 Подписное

ВНИИПИ Государственного"комитета СССР по делам иэобретений и открытий

113035, Москва, %-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4