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2019年11月25日 (月)

蛍石

1026_16hotaruisi
2019.10.26
これは蛍石(フッ化カルシウム CaF2)の正八面体型結晶です。
正八面体というのが、なかなか入手しにくく、物質としてよりは、形を生徒に見せようと購入したもの。
化学的な物性としては、フッ化カルシウムは厄介でして、フッ素化合物ですからね。簡単にはいじれない。
フッ素は fluorine ですが、フッ化カルシウムである蛍石 fluorite に名前が由来します。
フッ素研究では、複数の化学者が、健康を損ねたり亡くなったりしています。ですから、高校化学レベルでは化学反応はやれません。

意外なところで、レンズに使われます。光学的な特性がレンズに向いているのですが、なかなか難しい側面もあります。
下にキャノンのサイトなどにもリンクしますのでお読みください。

もう一つ、蛍石は加熱によって光ります。結晶格子にたくわえられた熱エネルギーを光として放出する、といっていいかな。

↓参考

https://sites.google.com/site/fluordoublet/strangescience/fluorite
結晶美術館

蛍石の加熱による発光
「蛍石」は、天然のフッ化カルシウムです。
この雅な和名は、加熱すると蛍のように発光するところから来ています。
また、蛍石は紫外線照射によってもよく光ります。イギリスのある産地の蛍石では、太陽光でも蛍光を出します。
こういった紫外線照射による発光はウェブ上のいたるところに写真があるのですが、加熱の際の発光に関しては見たところ写真がありませんので、撮ってみました。

https://ja.wikipedia.org/wiki/%E8%9B%8D%E7%9F%B3

蛍石(ほたるいし または けいせき、螢石、fluorite、フローライト、フルオライト)は、鉱物(ハロゲン化鉱物)の一種。主成分はフッ化カルシウム(CaF2)。等軸晶系。

色は無色、または内部の不純物により黄、緑、青、紫、灰色、褐色などを帯びる。加熱すると発光し、また割れてはじける場合がある。また、不純物として希土類元素を含むものは、紫外線を照射すると紫色の蛍光を発する。蛍光する蛍石はイギリスや中国で産出されたものの中から稀に見つかることがある。

へき開が良い鉱物であり、正八面体に割れる。モース硬度は4であり、モース硬度の指標となっている。比重は3.18。濃硫酸に入れて加熱するとフッ化水素が発生する。

光学材料として
 望遠鏡や写真レンズ(特に望遠レンズ)などで、高性能化のための特殊材料として現在ではキーパーツとなっている。
高純度の蛍石結晶は、紫外線から可視光線、赤外線まで幅広い波長の光(130nmから8μm)を透過することから、光学材料としてレンズや窓板等、多様な用途に使用されている。また色分散が小さく、さらに一般的な光学ガラスと傾向が違う(異常部分分散)という特性を持つため、これを組み合わせてレンズを作ると色収差が非常に小さい、すなわち広い波長域にわたって焦点距離の差のない極めて安定した光学性能が得られる(蛍石レンズ)。

https://cweb.canon.jp/ef/l-lens-j/technology/fluorite.html
蛍石
妥協のないレンズ作りは、素材そのものの創造から

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