تسجيل الدخول

استمتع بمزايا موقعنا

تسجيل الدخول
اخبار عاجلة

الخواص الكيميائية لزجاج الفازلين: اليورانيوم في الزجاج

الخواص الكيميائية لزجاج الفازلين: اليورانيوم في الزجاج
اقرأ لاحقا
اضافة للمفضلة
متابعة التصنيف العام
اضغط لتقييم الموضوع
[Total: 1 Average: 5]

الخواص الكيميائية لزجاج الفازلين: اليورانيوم في الزجاج

1 المقدمة

الخواص الكيميائية لزجاج الفازلين: اليورانيوم في الزجاج

إحدى تقنيات الفنون الزخرفية الأكثر شهرة في أواخر القرن التاسع عشر وأوائل القرن العشرين.

هي استخدام طلاءات “فن الزجاج” والتوقيعات والعلامات الأخرى التي تحدد هوية الصانع.

وكان هذا أيضًا مصدر قلق للقطاع الثقافي بشكل عام.

تم جمع كميات كبيرة من المعلومات من خلال البحث التحليلي حول التصميم.

وايضا الكيمياء والمخاطر المحتملة في استخدام هذه المواد.

اجتذب زجاج الفازلين الكثير من الاهتمام لأنه من المعروف أنه يحتوي على اليورانيوم كمادة معتمة منذ أواخر القرن التاسع عشر.

ولذلك:

فإن بعض زجاج الفازلين التجاري الذي تم إنتاجه خلال القرن التاسع عشر وأوائل القرن العشرين.

ويمكن أن يتوهج باللون الأصفر المخضر الزاهي تحت الأشعة فوق البنفسجية.

وتعود أصول زجاج الفازلين التجاري في القرن التاسع عشر إلى بحث جورج رافنسكروفت للحصول على زجاج شفاف عديم اللون.

قام بدمج مكونات معدنية مختلفة، بشكل رئيسي رمل الكوارتز والبوراكس والبوتاس والرصاص، وتجنب إضافة أو تقليل آثار الحديد.

وتم أيضًا صب المعادن المحتوية على اليورانيوم والأكاسيد الأخرى.

بدلاً من تكرير اليورانيوم لفترة طويلة بينما تم تطوير طرق أكثر فعالية لتنقية اليورانيوم والمركبات الأخرى.

وكان تصنيع زجاج الفازلين مثيرًا للاهتمام نظرًا لأن إضافة اليورانيوم كمادة معتمة ينتج ألوانًا وأشكالًا مختلفة تجذب العملاء.

يتم الحصول على تأثيرات لونية ملحوظة من خلال اختلاف محتوى اليورانيوم.

وتأثير حالات الأكسدة، ومستويات التعتيم، والمعالجة الحرارية الإشعاعية.

تسبب الانبهار باليورانيوم أيضًا في مكملات مختلفة للبنزين وعدد كبير من الإشادة بالمعادن.

وعلى الرغم من تصنيع زجاج الفازلين في العديد من الأماكن، إلا أن بوهيميا والمملكة المتحدة.

حيث كانتا من المنتجين والمصدرين الرئيسيين لزجاج الفازلين إلى الولايات المتحدة.

1.1. خلفية وتاريخ زجاج الفازلين

لا يزال اليورانيوم الموجود في الزجاج يتمتع بالقدرة على جذب مخيلة عامة الناس باعتباره شيئًا جديدًا.

حتى لو كانت استخداماته الحديثة تعني أن الناس يتعاملون معه إلى حد كبير دون أن يعرفوا ذلك.

وزعمت كل من المقارنات العلمية والترويج التجاري أن مزيج اليورانيوم مع الزجاج فقط هو الذي يعطي اللون الأخضر لـ “زجاج الفازلين”.

لكن كيف دخل اليورانيوم إلى صناعة الزجاج؟ ما هي القصص وراء كثرة الأسماء التي تراكمت على زجاج الفازلين؟

ما هي الخصائص الكيميائية والبصرية التي تم استكشافها عند إضافة اليورانيوم إلى الزجاج لأول مرة؟

لماذا استمر استخدامه كملون في صناعة الزجاج حتى أوائل القرن الحادي والعشرين؟

يمكن الإجابة على هذه الأسئلة من خلال النظر إلى متعة بعض صانعي زجاج اليورانيوم الأوائل.

وقراءة بعض أفكارهم اللامعة حول مصدر لونه المميز من خلال إعلانات القرن التاسع عشر.

ويمكن إرجاع السعي لتلوين الزجاج الصناعي إلى أكثر من 3500 عام.

بدءًا من أول زجاج أزرق من أكسيد الكوبالت في عصر الدولة المصرية الحديثة.

وحتى زخارف الأفلام الكيميائية الغروانية المصنوعة من الذهب الخالص في الإمبراطورية الرومانية.

أو الألوان غير الدقيقة في عصر النهضة .

ومع ذلك، على الرغم من تاريخها الطويل والمرموق، فإن حجم الأبحاث العلمية والصناعية حول الإضافات الجديدة للألوان في الزجاج المنصهر

وخاصة فيما يتعلق بالدراسات المبكرة، صغير نسبيًا.

تم اقتباس خطر المركبات الملونة التي تسبب بدء التجوية الكيميائية والحرارية على أنها “واحدة من المزالق الأقل شهرة لتلوين الحجر الطبيعي”.

ومع ذلك، حتى أواخر القرن التاسع عشر، كان لون الزجاج يعتمد في الغالب على الملونات المعدنية أو الصبغة الغروانية المعدنية النبيلة.

يُعد زجاج الفازلين مثالًا نادرًا حيث تم اختيار خليط مخفف من عنصر أو مركب واحد خصيصًا.

وذلك من قبل المجتمعات الصناعية بشكل رئيسي لغرض ما، وهو إنشاء قطعة ملونة من الزجاج منخفض القيمة للاستهلاك الشامل.

الخواص الكيميائية لزجاج الفازلين: اليورانيوم في الزجاج

2. التركيب الكيميائي لزجاج الفازلين

كان زجاج الفازلين معروفًا ذات يوم بلونه الشفاف اللامع الذي يشبه منتج الفازلين الشهير المعروف باسم الفازلين.

ويقال إنه اكتسب لونه الأصفر من إضافة كمية صغيرة من ثنائي يورانات الجير الطبيعي.

وهو معدن يتحول إلى الكهرمان تحت بعض الظروف العازلة من درجة الحرارة والضغط.

أثبتت إضافة 2-3% ثنائي يورانات الجير أنها كافية لإنتاج لون أخضر مصفر جميل,

ويستخدم المصنعون اليوم عمومًا صيغًا مماثلة مع إضافة كميات ضئيلة من اليورانيوم إلى الدفعة الزجاجية.

ويمكن أن تتراوح ألوان زجاج اليورانيوم من faire-de-joie (العنبر الفاتح) إلى الأصفر الفلوري المكثف إلى الأصفر والأخضر تحت الضوء فوق البنفسجي.

على عكس الادعاءات الشائعة:

فإن زجاج الفازلين ليس زجاجًا متبلورًا مسبقًا؛ أنه يحتوي على هيكل زجاجي أحادي فقط.

أحد الأدلة هو أن زجاج الفازلين الشفاف (في حالة عدم وجود طبقة حماية) عديم اللون.

وهذا يعني إما أنه ليس متناحيًا بصريًا أو أنه لا يوجد توتر سطحي عند حدود الزجاج.

وعند التبريد إلى درجة حرارة الغرفة، تتجمع بعض أيونات اليورانيوم في المضيف الزجاجي لتشكل بلورات نانوية حدودية.

حجم الحدود وترتيب التكوينات البلورية المستمرة محدودان بشدة عن طريق التفاعل مع مصفوفة زجاج الأكسيد.

وهذه الادراجات غير دورية ويمكن أن يكون لها أشكال بما في ذلك المضلعة أو الدائرية أو غير المنتظمة.

يُطلق على البنية النشطة للغاية للتوزيع غير المتوازن للبلورات اسم “المرحلة الغروية الرقيقة”.

التفاعلان الأساسيان اللذان يؤديان إلى خصائص مضان اليورانيوم هما (1) تشعيع نظارات اليورانيوم لتوليد عيوب (مثل U4+).

وذلك بسبب التعرض للإشعاعات المؤينة (الأشعة فوق البنفسجية أو الأشعة السينية أو جسيمات ألفا) في النطاق 2-10 فولت.

وعادة ما يتوهج زجاج الفازلين تحت الضوء فوق البنفسجي بسبب محتواه من اليورانيوم (على سبيل المثال، الضوء الأسود المنزلي الشائع).

كل من مستوى السعة الحرارية واضطراب إشعاع الزجاج التالف (على شكل حرارة محاصرة) يمنعان التألق المميز المذكور أعلاه.

2.1. وجود اليورانيوم في الزجاج

الوصف الأكثر شهرة وربما الأكثر استخدامًا لليورانيوم المستخدم في تلوين الزجاج هو ما قدمه ر. إيرفينغ:

الزجاج المحتوي على اليورانيوم، والذي أنتج التألق الأخضر المكثف، تم تصنيعه لأول مرة في أوعية في الجزء الأول من القرن التاسع عشر.

تُستخدم أملاح اليورانيوم النادرة المختلفة كملون أو لإنتاج اللون أو الفلورسنت في بعض أنواع الزجاج المبكر وفي بعض مرشحات زجاج شوت.

وذروة استخدام اليورانيوم كملون للزجاج حدثت في الفترة من 1840 إلى 1920.

ومع ذلك، فإن تجربة نظارات اليورانيوم تمتد من ثلاثة إلى أربعة عقود إضافية.

تم استخدام اليورانيوم في إنتاج الزجاج. وكان من الشائع استخدام الخواص الإشعاعية لليورانيوم.

لخلق التأثير البصري من خلال استخدام أملاح اليورانيوم على شكل قرص.

وهناك طريقتان يمكن من خلالهما أن يكون اليورانيوم جزءًا من المادة الملونة:

أحد الاحتمالات هو إمكانية استخدام أملاح اليورانيوم لتعتيم الزجاج وتكوين الفازلين الأصفر.

والاحتمال الآخر هو إضافة اليورانيوم بتركيزات أقل لجعل الزجاج يتألق باللون الأصفر أو الأخضر.

يجب التأكيد على أن المناقشات المختلفة تبدو مؤيدة بشدة لهذا البيان وكذلك Shingleton et. آل. العبارات.

ويمكن استخدام هذا الفعل أو الشيء المرتبط باستخدام مصطلح “الفازلين” بطريقة أكثر عمومية.

وفي هذا السياق، يعتبر “الفازلين” بمثابة مرادف ليس فقط للزجاج المميز باليورانيوم.

ولكن يجب استخدامه للزجاج الذي يحتوي على اليورانيوم الذي يتألق بطريقة مماثلة.

3. الخصائص الفيزيائية لزجاج الفازلين كيمياء زجاج الفازلين

إن الخصائص الكيميائية لزجاج الفازلين التي تمثل مظهره المميز.

وهي أيضًا المسؤولة بشكل عام عن خصائصه الفيزيائية الخاصة.

أولاً

المحتوى العالي من أكسيد اليورانيوم في زجاج الفازلين، والذي يصل إلى 2% من الوزن.

حيث هو المسؤول عن اللون الأصفر والأخضر المكثف.

توجد بعض الجسيمات، التي يبلغ طولها حوالي 80 نانومتر تقريبًا.

ولكنها ليست السبب في ظهور زجاج الفازلين باللون الأصفر كما كان منصوصًا عليه سابقًا.

عند تلبيد زجاج اليورانيوم المسحوق، تعرض أطياف الانبعاث خطوط انبعاث قوية وحادة تميز أيون اليورانيوم.

مما يشير إلى أن الحالة الكيميائية لليورانيوم تظل سليمة طوال عملية التلبيد وحتى الذوبان.

ويميل أكسيد اليورانيوم إلى التحول إلى اللون البرتقالي تحت ظروف الأكسدة.

ولذلك، فإن النظر في بيئة التخفيض مهم عند النظر في الذوبان.

ثانياً

يحتوي زجاج الفازلين على كميات صغيرة من الشوائب التي تعمل على تحسين اللون.

على الرغم من أن هذه المكونات المضافة كانت عرضية حيث أن اللون كان نتيجة لمحتوى عالي من اليورانيوم وطريقة الإنتاج.

إذا تم استخدام رمل ذو لون غير أبيض، فإن الحديد الموجود في السيليكات سيؤدي إلى تكثيف اللون.

وسوف يتفاعل الكوبالت، وهو ملون يستخدم لصنع الزجاج الأزرق.

مع كميات ضئيلة من اليورانيوم التي قد تكون موجودة عن غير قصد في الخليط ويظهر لون التوت.

وفي تركيزات أعلى من اليورانيوم، يمكن إنشاء الألوان الوردية والأرجوانية.

عندما تم استخدام الزيت لتليين تشكيل الزجاج ضمن نمط ما، ظهرت جودة قزحية الألوان في القطع.

ربما تمثل القيمة التي يضعها بعض هواة الجمع في التعرف على زجاج الفازلين الخاص بـ Lubbers.

ويظهر الزجاج متقزح اللون عندما تتبلور المادة على السطح، حيث يخترق الضوء بزوايا مختلفة.

وذلك من خلال شقوق البلورة، وتنعكس ألوان مختلفة من الضوء مرة أخرى.

تؤثر حواف المنتجات الزجاجية التي تم إعادة تسخينها عند درجات حرارة قريبة من درجة حرارة الذوبان.

وذلك بشكل جيد على مظهر الزجاج وتوفر معلومات قيمة عن طريقة التصنيع.

تم بيع الدوامات الزجاجية على شكل مروحة في السابق نتيجة لجمالها.

وقد حفزت الاهتمام بالزجاج بدلاً من فقاعات الهواء الناتجة، والتي جاءت من دمج نشارة المروحة.

الخواص الكيميائية لزجاج الفازلين: اليورانيوم في الزجاج

3.1. الإسفار والفوسفور المتألق

والتألق ظاهرتين بصريتين مرتبطتين ويتم إظهارهما بشكل شائع من خلال مجموعة فرعية من المركبات الكيميائية التي تمتلك خاصية خاصة للتألق.

عند امتصاص الضوء المرئي أو فوق البنفسجي، قد تعيد المادة إطلاق جزء من الطاقة الممتصة في شكل ضوء، غالبًا عندما يتوقف التحفيز.

وقد تستمر إعادة الانبعاث لمدة ثانية أو حتى دقائق بالنسبة لبعض المواد ويطلق عليها اسم التفسفر.

يعد الفسفور أقل شيوعًا، خاصة بين المركبات العضوية، حيث يهيمن التألق.

إن سطوع هذه الألوان عند تعرضها لظروف الأشعة فوق البنفسجية العالية.

وايضا بخار الزئبق الناتج عن الأضواء الكهربائية العادية يؤدي إلى تسمية هذه الألوان بألوان “الضوء الأسود”.

والمواد التي تظهر فسفورية كبيرة بعد التعرض للضوء الأسود لها أهمية خاصة.

تم استخدام المواد التي تتألق بمجموعة متنوعة من الألوان الرائعة تحت التعرض للضوء الأسود.

منذ أوائل القرن العشرين كعوامل تفتيح بصرية في المنسوجات ولإنشاء مناطق جذب “عالم سحري” في المتنزهات.

4. الأهمية الخيميائية والميتافيزيقية

إن التقليد الكيميائي غني بالرمزية والعمليات المادية التي تستحق المتابعة كإجراءات عملية تعمل كمنهجيات فلسفية وتجريبية.

هذا الدور كجسر بين النفسي والجسدي موضح بشكل جيد في علم النفس الكيميائي.

ويمكن رؤيته تاريخيًا في أعمال كارل جي يونج وقرائه، الذين يضمون عمالًا متنوعين مثل جيمس هيلمان وسي جي. كيريني.

يمكن القول إن الأبحاث المستوحاة من الكيمياء يمكن رؤيتها في الأبحاث الحديثة.

وهي التي أجراها علماء النفس ما وراء الأشخاص والحالمون النشطون على حدٍ سواء.

وباعتباره تقنية من العصور الوسطى، فإن الزجاج الملون يعادل إلى حد كبير مرحلة التكليس في العمل الكيميائي المختبري ويشكل تعبيرًا فنيًا مهمًا عن هذا التقليد.

يحتفظ زجاج الفازلين، بمكونه المهم من اليورانيوم وأهميته في تاريخ الزجاج المعشق.

بهذا الارتباط الكيميائي والفني بالتقاليد الفلسفية القديمة.

وتم إنتاج زجاج الفازلين عن طريق دمج أكسيد اليورانيوم والرمل، وهي عملية بسيطة نسبيًا.

ولكنها ربما تكون مرتبطة بعمق بالتقاليد الكيميائية.

اليورانيوم، كعنصر مشع، يرتبط كيميائيًا بكوكب بلوتو، وهو قوة التفكيك والموت والتحول.

صرح تييري مينارد أن استخدام مثل هذه الرموز الفلكية أو الأسطورية “يجب أن يُفهم على أنه وسيلة محددة للجوانب التي لا يمكن وصفها بدقة”.

ومع ذلك، ينبغي فهم العملية الترابطية بدلاً من مصطلح للوصف. زجاج اليورانيوم له علاقة عميقة؛ ربما حتى الثلاثينيات من القرن العشرين.

كان مرتبطًا باكتشاف النشاط الإشعاعي، وتم استخدامه، وكان ارتباطه رمزيًا بالكامل تقريبًا، في مصابيح تسمير البشرة المضادة للسل.

وفي علاج بيجلز-شلن سنوي في رواية المجتمع البريطاني. وللتخفيف من مشاكل اسم “زجاج بلوتو”، فإن اسم “زجاج الفازلين” ينبع من الخطر الكبير المتمثل في تكرار اسم الكوكب إلى حد الغثيان،

كما أنه ليس قطعة أثرية يتم تحديدها فقط بتعبير الأساطير والرموز الفلكية زجاج الفازلين أفضل.

ويمكن للمرء أن يقول أن زجاج الفازلين.

ويمكن اعتباره استمرارًا حديثًا لتقليد قديم جدًا لاستخدام اليورانيوم كعامل تلوين للزجاج.

مع ميزة إضافية تتمثل في أنه يعرض “جودته” لكونه مشعًا في نطاقات ليليبوتية متواضعة.

الخواص الكيميائية لزجاج الفازلين: اليورانيوم في الزجاج

4.1. الاستخدامات التاريخية في الكيمياء

على الرغم من أنه تم استخراج اليورانيوم منذ العصور القديمة، إلا أنه لم يتم التعرف عليه كعنصر إلا في أواخر القرن الثامن عشر.

وأدى اكتشاف الراديوم إلى تعزيز التجارب على المركبات القائمة على اليورانيوم مثل أملاح اليورانيوم، واكتشاف خصائصها الخاصة بالتألق والتفسفر.

وقد تكررت هذه الخصائص في زجاج اليورانيوم، لكن سبب هذه الظاهرة لم يكن معروفا عندما بدأ التصنيع في مطلع القرن العشرين.

وتشير براءات الاختراع:

التي تم تسجيلها في عام 1912 في كندا والولايات المتحدة إلى الإلهام الكيميائي لاستخدام اليورانيوم في صناعة الزجاج.

على الرغم من أن اليورانيوم الذي تم التعامل معه كحجر كريم كان له دور في الكيمياء، بل وكان يحظى باحترام كبير منذ العصور القديمة.

وإلا أن النشاط الإشعاعي لم يكن معروفًا في الثقافات القديمة. الانشطار النووي.

كتفاعل منتج للجسيمات، ليس له ما يعادله في الأدبيات الخيميائية.

ومع ذلك، فإن المعتقدات الكيميائية القائلة بأن المعادن – العوامل المحولة – كلها مشتقة من الزئبق.

وتعود دائمًا إلى عنصر الوحدة في شكل الذهب الخالص، لم تكن متناقضة مع الأعمال التجريبية اللاحقة عبر العصور.

وفي الحالة الأخيرة، كان مستودع العنصر الخامس، الذي يُنسب إليه اليورانيوم أيضًا.

اعتقادًا راسخًا منذ فترة طويلة، كما توجد سلسلة حاملة للذهب أيضًا في الفولكلور الخاص بمعادن اليورانيوم.

وبينما من المعروف أن اليورانيوم ونظائره يطلق غاز الرادون.

وكانت الخواص الفوسفورية والفلورية لأملاح اليورانيوم جزءًا من اكتشاف مثل هذه الخواص في زجاج اليورانيوم.

إلا أن هناك زاوية كيميائية معاصرة في تطبيق اليورانيوم لإنتاج الظواهر شبه النووية

ويتم اقتراحه تجاريًا من خلال فحص الخصائص الكيميائية التكميلية التي كانت بعيدة جدًا عبر الزمن، ولكن نشأت من التقليد الكيميائي نفسه.

5. التطبيقات الحديثة واعتبارات السلامة

وقد أدت الخصائص المضيئة لليورانيوم الموجود في الزجاج إلى استخدامه في التطبيقات المتخصصة، وخاصة في الكشف عن الإشعاعات المؤينة.

لا تزال النظارات والشاشات المعالجة باليورانيوم تستخدم في عدادات جيجر ومعدات الكشف عن أشعة جاما.

ويستخدم اليورانيوم الموجود في الزجاج الطبيعي بالمثل في المجاهر الإلكترونية.

وقد وجدت الأواني الزجاجية المصنوعة من اليورانيوم شعبية جديدة بين عامة الناس.

ويجري حاليًا تصنيع الأواني الزجاجية الجديدة.

من المحتمل أن تكون الأشكال الحديثة من مصنوعات زجاج اليورانيوم أكثر أمانًا من نظيراتها التاريخية.

ومع ذلك، يُنصح بالحذر عند التعامل مع الأواني الزجاجية القديمة أو المتغيرة اللون أو المغبرة لأن الغبار المشع قد ينجم عن التآكل.

وطالما يمكن اعتبار حوالي 0.1 ميكروغرام (ميكروغرام) من اليورانيوم لكل 1 كجم من وزن الجسم هو المستوى المسموح به في الجسم.

فيبدو أن الاستخدام المتكرر المعتدل للأواني الزجاجية لليورانيوم لا يمثل أي خطر.

والواقع أن جسم الإنسان لديه مستوى خلفي طبيعي على شكل اليورانيوم فيه في حد ذاته.

أيضًا:

لن يصبح كل اليورانيوم الموجود في الزجاج قابلاً للذوبان، وعلى أي حال، لن يتم امتصاص كل اليورانيوم القابل للذوبان المتناول إلى مجرى الدم كما أشار العديد من الباحثين.

عند قياس التعرض للإشعاع، فإن نظير اليورانيوم 238 الموجود بشكل طبيعي يلوث القراءات.

بالنسبة للتطبيقات الحديثة لنظارات اليورانيوم، من المهم حقيقة أن زجاج اليورانيوم لا يشكل كيميائيًا أي مادة مسرطنة للبالغين.

ونظرًا لطبيعة العملية، يعد إشعاع bremsstrahlung (الإشعاع الكهرومغناطيسي) .

هو النوع الأساسي من المخاوف الإشعاعية التي يواجهها العاملون في الشركات المصنعة لزجاج اليورانيوم.

في ظل الظروف النموذجية، سيتم حماية إشعاعات بيتا وجاما المنبعثة بواسطة الزجاج نفسه.

ويمكن إزالة جزيئات الغبار بواسطة مكنسة كهربائية عادية، بشرط مراعاة إرشادات السلامة.

اقرأ لاحقا
اضافة للمفضلة
متابعة التصنيف العام

    إرسال تعليقك عن طريق :

      إبدأ بكتابة تعليقك الآن !

    تصميم و برمجة YourColor