introduction
Utilisé le plus souvent pour des lunettes de prescription, le changement de couleur ou \ "photochromique \" verre va du clair au sombre teinté lorsqu'il est exposé aux rayons ultraviolets (UV). Cela permet à l'utilisateur de protéger ses yeux contre les rayons solaires UV en plein air sans avoir à basculer entre les lunettes ou ajouter encombrants nuances rabattables à ses lunettes régulières. Alors que les plastiques photochromiques existent (et sont parfaitement adaptés pour les applications de lunetterie), leurs mécanismes physiques sont fondamentalement différentes de celles du verre photochromique.
Composition
verre photochromique est le verre régulier dans lequel le chlorure d'argent (AgCl) cristaux sont répartis uniformément dans tout. Dans le procédé de fabrication du verre normal, un mélange de la silice (SiO?), Du carbonate de sodium (Na? CO?) Et la chaux (oxyde de calcium) sont fondus ensemble, purifié, étirée, refroidie et coupée. Pour fabriquer du verre photochromique, AgCl est mélangée avec le granulé SiO ?, Na? CO? et CaO avant le processus de fusion.
Mécanisme assombrissement
En l'absence de lumière UV, le chlorure d'argent existe dans un modèle de cristal clair, liaison ionique. La lumière visible passe à travers les cristaux en suspension AgCl aussi facilement que par le biais de la matrice de verre de la lentille de SiO? molécules. Cependant, lorsque le rayonnement UV frappe ions Cl-, elle dynamise leurs électrons ultrapériphériques. Ces électrons excités migrent spontanément vers des zones spéciales de haute énergie autour de chaque atome connu sous le nom \ "orbitals. \"
Cette migration des électrons provoque des atomes de chlore à devenir stable sans l'aide de l'électron supplémentaire (qui donne l'ion Cl- sa charge négative). Par conséquent, la réaction chimique suivante se produit:
Cl- + [rayonnement] ---> Cl (atome) + [électron libre]
Le nouvellement libéré électrons puis réagit avec le plus proche Ag + ion:
Ag + + [électron libre] -> Ag (métal)
Contrairement à sa forme ionique, argent massif reflète certaines longueurs d'onde de la lumière. En conséquence, l'argent présente une couleur qui est visible à l'oeil humain. Il est cette formation d'atomes d'argent qui donne le verre photochromique sa teinte sombre.
Mécanisme Undarkening
Une fois que les verres sont déplacés à l'intérieur, les atomes de chlore sont privés du rayonnement UV qui gardent ses électrons de valence dans un état stable excité. Cela provoque les électrons de retomber à l'état du sol instable. Pour compenser, les atomes de chlore tirent leur origine d'électrons retour des atomes Ag. Parce que Ag + est plus stable que unexcited Cl, l'électron libre se lie automatiquement avec celui-ci pour former à nouveau Cl-.
Cette consommation de solide Ag élimine la teinte et le remplace par les ions transparents Ag + et Cl-.