У современных детей, которые сильны в естественных науках и математике, редко остается время на литературу, даже детективную и приключенческую. Но, возможно, юный химик иначе взглянет на романы Конан Дойля или Агаты Кристи, Дюма или Марка Твена, если предложить ему разбор ошибок знаменитых писателей в области химии! Именно так построена книжка "Химия. Узнавай химию, читая классику" — и другие книги той же серии, посвященные математике и физике в известных литературных произведениях.
"Чудовище, лежавшее перед нами, поистине могло кого угодно испугать своими размерами и мощью. Это была не чистокровная ищейка и не чистокровный мастиф, а, видимо, помесь — поджарый, страшный пес величиной с молодую львицу. Его огромная пасть все еще светилась голубоватым пламенем, глубоко сидящие дикие глаза были обведены огненными кругами. Я дотронулся до этой светящейся головы и, отняв руку, увидел, что мои пальцы тоже засветились в темноте.
— Фосфор, — сказал я.
— Да, и какой-то особый препарат, — подтвердил Холмс, потянув носом. — Без запаха, чтобы у собаки не исчезло чутье. Простите нас, сэр Генри, что мы подвергли вас такому страшному испытанию. Я готовился увидеть собаку, но никак не ожидал, что это будет такое чудовище".
Очень может быть, что многие впервые прочитали слово "фосфор" на страницах "Собаки Баскервилей", а вовсе не в учебнике химии. И вполне вероятно, что у кого-то из читателей знаменитой повести познания о фосфоре этими сведениями и исчерпываются. Можно ли считать эту информацию полной и достоверной? Попробуем разобраться.
Из текста повести следует, что "фосфор" — это светящееся в темноте голубоватым светом вещество без запаха. Впрочем, само название "фосфор" указывает на способность светиться, потому что образовано двумя греческими корнями: φως ("свет") и φέρω ("несу").
В русском языке существуют два слова с одинаковым написанием "фосфор", но разным произношением: с ударением на первый слог это название химического элемента № 15 и его простых веществ, а с ударением на второй — разновидность веществ, способных к холодному свечению (люминесценции).
Люминофоры, или фосфора
Люминесценция — это выделение веществом энергии в виде света, а причины такого излучения могут быть разные. В случае фотолюминесценции вещество (люминофор) поглощает энергию светового или ультрафиолетового излучения, а потом постепенно отдает ее, испуская свет с определенной длиной волны. По мере потери энергии свечение ослабевает, а затем прекращается. Но стоит еще раз осветить люминофор, и свечение возобновляется. Такие вещества наносят, например, на елочные игрушки, которые светятся в темноте, если предварительно подержать их на свету.
В первой половине ХХ в. составы, содержащие люминофор в смеси с солью радия, наносили на циферблаты часов и шкалу приборов, которыми предполагалось пользоваться в ночное время (в самолете, например). В отличие от фотолюминофоров, свечение которых быстро прекращается и требует регулярного освещения, радиолюминесцентные краски работают "без подзарядки", ведь источник излучения уже входит в их состав. Сейчас радиевые краски не применяют — они не отвечают жестким современным требованиям к радиационной безопасности. Современные радиолюминофоры изготавливают с использованием прометия-147 или трития.
Люминофоры — сложные вещества, чаще всего соли. Алюминат стронция Sr(AlO2)2 светится дольше и ярче всех. Его можно обнаружить и на циферблатах, и на аварийных знаках, и на элементах туристского снаряжения, и много еще где — это самый современный из люминофоров. Для того чтобы люминофор мог светиться, к нему обязательно добавляют небольшое количество солей переходных или редкоземельных металлов (они играют роль активаторов). В зависимости от используемого активатора люминофор может светиться разным цветом.
Неорганические люминофоры с длительным послесвечением и называют иногда фосфорами (ударение на второй слог). Слово "люминофор" тоже содержит два корня: второй — уже знакомый греческий корень φέρω, а первый образован от латинского lumеn ("свет"). То есть дословно и "люминофор", и "фосфор" означает одно и то же — "несущий свет". Но первый термин более широкий и употребляется чаще.
Белый фосфор
Белый фосфор — одно из простых веществ химического элемента № 15. В минеральной природе атомы этого элемента — фосфора — встречаются только в составе солей. Но атомы фосфора могут образовывать и несколько простых веществ. Другими словами, можно сказать, что химический элемент фосфор имеет несколько аллотропных модификаций.
Название химического элемента обычно совпадает с названием его простого вещества. У фосфора простых веществ несколько. Поэтому к названию "фосфор" добавляются разные прилагательные. Наиболее известные аллотропные модификации фосфора — белый фосфор и красный фосфор. В природе они не встречаются, их получают искусственно.
Первым из простых веществ фосфора был получен белый фосфор. Это произошло (по крайней мере, в Европе) в 1669 г