什麼是斯托克司頻移

什麼是斯托克司頻移

激發和釋放光波的區別被稱為斯托克司頻移(stochsshift)。通常斯托克司頻移在

有機化合物上比在無機化合物更易發生，並且波長更長。

激發和釋放光波的區別被稱為斯托克司頻移(stochsshift)。通常斯托克司頻移在

有機化合物上比在無機化合物更易發生，並且波長更長。
物體的反光決定了它的顏色。對於沒有熒光的分子，也吸收光子但馬上恢復到原始能級，通過放熱或者放出同
樣波長的光子的方式消耗能量。這是一個典型的吸收光譜，因為吸收只不過僅僅是進入(i/r)。如果顏料的分
子中有熒光顏料，則最終的光譜圖由多種因素構成，包括非熒光材料的反射、熒光材料被電子激發達到更高能
級的吸收率、熒光顏料的發射光譜。這種混合是由於所用的光源的光譜功率產生的吸收和熒光效果共同所致。

熒光在自然界並不是不常見。許多有機或者無機的物質都具有一定程度的熒光。象許多細菌那樣，許多土壤
有腐質熒光。熒光在礦石中也很常見。許多科學博物館經常用鎢絲電燈泡和黑燈(紫外光源)展示礦石發
來說明這一現象。就像鋅、镉和銅礦一樣，幾乎所有的包含在花崗巖中的鈾化合物都發熒光。
日光型熒光顏料
日光型熒光顏料是美國在二十世紀三十年代發明的。bob和joeswitzer通過把某種染料和樹脂混合的試
得到了顏色比正常情況更亮的物質，並且具有在uv或黑光下能發光的能力。
最初這些新型的顏色和效果用在魔術表演、舞台演出和電影宣傳海報上。1936年它們同一家從加利福尼亞
遷到克利夫蘭市的專門制作電影海報的公司聯系在了一起。
二戰期間它們被用於軍隊使用的閃光信號板的制造上。戰後這一技術被用在戶外廣告牌上。
熒光顏料為在極性樹脂載體中的固體的染料溶液。熒光染料在不溶解的狀態時不發熒光。只有把這些染料溶
在熱固型或者熱塑型樹脂載體中，並研磨成細小粉末時，它們才能成為熒光顏料。
只有少量市售的熒光染料可用於顏料。其中的一些重要的染料的使用是若丹明b為基礎的(發明於1877
年)。最常見的熒光染料見表1。
以下是不同類型的用作日光型熒光顏料載體的樹脂。

以下是不同類型的用作日光型熒光顏料載體的樹脂。
·熱塑型顏料(三聚氰胺甲醛樹脂)
這最早的一種載體樹脂，是對甲苯磺酸－甲醛－三聚氰胺樹脂。它是一個完全縮聚樹脂，熔點范圍在115～135
℃，透明、較脆並且易於粉化為顏料狀態(用於打印油墨)。
·熱固型顏料(三聚氰胺甲醛樹脂)
這類顏料是隨後開發出的類型。通過後固化和對甲苯磺酸－甲醛－三聚氰胺樹脂的體系進行改性使其耐溶劑性
得到提高，軟化溫度也提高的175℃(用於打印油墨)。
·熱固型顏料(苯代三聚氰胺甲醛樹脂)
一種較新的類型是用苯代三聚氰胺甲醛樹脂代替對甲苯磺酸－甲醛－三聚氰胺樹脂。從而以球形微粒代替邊緣
粗糙的微粒(用於打印油墨)。
·熱固型顏料(苯代三聚氰胺甲醛樹脂)
它們是針對塑料開發的一種類型，比其它類型的電鍍化傾向小。它們只含有苯代三聚氰胺甲醛樹脂(用於打印
油墨)。
·熱塑型顏料(聚酰胺)
這類產品用於塑料上，由脂肪族二胺和間苯二甲酸制備，熔點為110～150℃，用在專用領域。
·熱塑型顏料(聚酯)
這類產品也用於塑料，由多官能團的二元醇和鄰苯二甲酸酐制得。它們的軟化點較低(大約90℃)，通常
認為耐溫性差於聚酰胺類型。它們不含有甲醛。
·熱塑型顏料(乙烯或丙烯酸)
這類產品主要用於乙烯罩光漆和以pvc或丙烯酸樹脂為基礎的基料中。它們不含有甲醛且著色力強。
·水分散體(丙烯酸)
這是一種新開發的熒光顏料，特別用於打印和書寫油墨。它們是通過把熒光顏料加入丙烯酸單體中一起聚合，
從而得到有色的乳液微粒(球形)。它們不含有甲醛且粒徑非常小(亞微米級)，適合制造油墨(用於打
印油墨)。
紫外(uv)熒光顏料
無機熒光顏料(ifp)同日光型有機顏料的區別是它們在日光下都是無色或者淺色，但在uv照射下熒光顏料的
顏色更為明亮。激發能可以是長波或短波的uv。該無機顏料的顏色完全來自於照射光源，即它們的顏色是加
上去的。因此等量的綠光顏料和紅光顏料的混合能夠得到黃光顏料。這些化學現象包括很多如燈泡、tv和crt
熒光體，這裡只是討論一種用於油墨、塗料、塑料等類似用途的著色劑。
對於有機顏料，發光本質上是建立在有機分子的部分電子體系。但是，無機顏料的發光是由其晶格決定的，當
晶體結構以包括溶解、分解或破裂等任何方式變化時，發光會改變或者完全消失。
傳統的ifp是采用硫化鋅和硫化鋅镉。這類無機的熒光顏料(如添加活化劑銀、銅或鎂的［zn，cd］s)
因為含有镉，被認為是“有毒”。活化劑的類型和數量決定了熒光的顏色。例如使用銅為活化劑顏色可以從綠
色變化到深紅色，當使用銀時熒光顏色可以從深藍色變化到深紅色。
過去ifp的另一個缺點是粒徑問題。所有的ifp通過晶型結構來發光。當它們在油墨中研磨到較小粒徑時，
就無法發光。因此早期的ifp不適合用於油墨印刷，但可以用於粒徑較大的絲網印刷或少數凹版印刷中。目前
已經沒有人生產這種顏料了。
因此，為適應印刷行業的要求，需要一種經過特殊表面處理易於印刷的專用無機發光顏料(如以稀土元素為基
礎的和具有完全復合的晶體結構的)。這些顏料特別適用於安全油墨領域，並且設計用於特殊工業的應用。
這類顏料是以稀土元素和活化劑為主體的微晶體(或母體)，活化劑是少量的分布在主晶體中的雜質原子。
這些母體包括：稀土元素的氧化物、硫化物、硫氧化物，和鹼土金屬鋁酸鹽。
這類顏料的一個重要用途是文檔安全使用領域。正是考慮到文檔安全印刷的緊迫需要，而此使用該類顏料。為
了防偽的需要，最終產品還要有質量和耐久性的要求。包括以下幾點：
·顏料必須有優異的耐光性。
·具有很好的耐擦拭性(包括干擦和濕擦)。
·具有耐各種溶劑和化學品的特性：如乙酸乙酯、乙醇、丙酮、三氯乙烯、甲苯、二甲苯、漂白液、苛性鈉、
醋酸、鹽酸、汗水、肥皂、清潔劑等。
·顏料粒徑足夠小能滿足所有印刷工藝的要求。
要求是如此高不僅普通的日光型熒光顏料不能滿足要求，大多數顏料也不能滿足要求。
使用uv熒光顏料必須知道它們的缺點，例如：
·粒徑：平均粒徑大於有機顏料，相當於亞微米對應2～4μm。由於它們的余輝與晶型結構有關因此不能
研磨得太細。一旦破壞就不會發光。
·耐磨性：它們是無機分子(甚至有些是鋁)所以容易被磨損。因此使用時必須注意會被凸版印刷輥和平版
印刷盤損壞。
·著色力：由於顏色完全依靠熒光顏料，必須加入更多量得顏料才能有足夠亮的顏色。
·加色概念：需要記住的是顏色是加上去的，紅色、藍色和綠色混在一起得到的是白色，而不是黑色。因此如
印刷時要得到需要的顏色就必須使用不同的濾光。
有一類uv熒光顏料是用於郵票的。這類顏料在254nm波長的uv光照射下易於激發。它們包括有機和無機
類型。有機的既有鄰羟苯甲醛類也有苯嗪酮取代類(用在加拿大、德國和意大利的郵票上)。無機的是以
znsio3·mn為基礎的(用在美國和香港郵票上)。
光學增白劑(oba)
光學增白劑(oba)，或熒光增白劑(fwa)是一種具有特殊熒光效果的有機化合物。它們在340～400nm的
uv下激發量最大，發光波長在430～460nm。這類產品的主要用途是通過增加藍相來遮蓋住紙張、織物、
塗料和塑料的黃相。最常見的是采用二苯乙烯分子，並進行改性來提高它們在所用材料中的溶解和吸收。
這類產品在印刷市場另一個用途是與uv熒光顏料一樣用在安全隱藏標記方面。
紅外(ir)熒光(反斯托克斯)顏料
另一種特殊的顏料是ir熒光顏料或反斯托克斯顏料。斯托克斯定律認為，分子受到一定光源的激發會釋放出
更高波長的色光。例如受到uv的照射會釋放出各種波長更長的可見光。但是ir熒光顏料則不遵守這一定律，
它們通過紅外線釋放，並且無論釋放出的可見光還是紅外線的波長都更短。
同ifp一樣采用相同的防護措施後，它們可以用於油墨印刷中。使用ir激光和led可以測出這種顏料。
磷光顏料
磷光同熒光相類似，是一種當物質吸收了一定波長或者是一組不同波長的照射時，釋放出不同波長的光子的現
象。只是它們的釋放時間不同。根據經驗，如果釋放隨著激發源的移走而停止，這種發光被稱為熒光；如果繼
續發光(即所謂“余輝”)則是磷光。
這裡還有些磷光物質它們的磷光強度非常低，以至於人的肉眼無法觀察到。最早的無機發光物的記錄是v.
cascarioloca.在1903年發現的，當時發現的是磷光。觀察弱磷光物質的一種方法是用合適的光源把它們激