Введение
Опацификатор – это вещество, добавляемое в материал для придания полученной системе непрозрачности. Примером химического опацификатора является диоксид титана (TiO2), который используется в качестве опацификатора в красках, бумаге и пластмассах. Он обладает очень высоким показателем преломления (рутильная модификация – 2,7, анатазная модификация – 2,55), а оптимальное преломление достигается при размере кристаллов около 225 нанометров. Примеси в кристалле изменяют оптические свойства. Он также применяется для опацификации керамических глазурей и молочного стекла; также используется костная зола. Опацификаторы должны иметь показатель преломления (RI), значительно отличающийся от показателя преломления системы. Напротив, прозрачность может быть достигнута в системе путем выбора компонентов с очень близкими показателями преломления.
Очки
В древних молочных стеклах использовались кристаллы антимоната кальция, формировавшиеся в расплаве из кальция, содержащегося в стекле, и добавки антимония. Непрозрачные желтые стекла содержали кристаллы свинцового антимоната; в качестве добавки мог использоваться минерал биндхаймит. В окислительных условиях свинец также образует не полностью растворенный пироантимонат свинца (Pb2Sb2O7). Начиная со II века до н.э. оксид олова стал использоваться в качестве опацификатора, вероятно, в форме минерала касситерита. Непрозрачный желтый цвет можно получить, используя станнат свинца; этот цвет бледнее, чем у антимоната свинца. Позднее стали использовать фосфаты кальция и натрия; костная зола содержит большое количество фосфата кальция. Фторид кальция также использовался, особенно в Китае. Для стоматологической керамики применяются различные подходы. Можно осаждать кристаллы сподумена или слюды. Фториды алюминия, кальция, бария и магния могут использоваться с соответствующей термической обработкой. Оксид олова можно использовать, но диоксид циркония и диоксид титана дают лучшие результаты; для диоксида титана оптимальный размер частиц составляет от субмикронного до 20 мкм. Оксид цинка также является желательным опацификатором. Опацификаторы также должны образовывать мелкие частицы в системе. Опацификаторы обычно инертны.
Опасификаторы рентгеновских лучей
В контексте рентгеновских лучей, вещества, повышающие рентгеноконтрастность, – это добавки с высоким поглощением рентгеновских лучей; как правило, это частицы или соединения свинца, бария (часто сульфата бария), вольфрама или других элементов с высоким атомным номером. Иногда вещества, повышающие рентгеноконтрастность, добавляют к медицинским имплантам, чтобы сделать их видимыми при рентгеновском исследовании. Это особенно важно для большинства полимеров, которые часто не видны на рентгеновских снимках.
Ракетные двигатели
В твердых ракетных топливах и некоторых прозрачных бесдымных порохах основным способом передачи тепла от процесса горения к зерну топлива является излучение, и в состав топлива могут добавляться опацификаторы, такие как "сажа", чтобы тепло не проникало глубоко под поверхность зерна, что может привести к детонации. Опацификаторы также предотвращают перегрев ниже поверхности и локальное преждевременное воспламенение в зернах, содержащих дефекты, поглощающие тепловое излучение. Для этой цели обычно используют углеродную сажу; другие возможные добавки – нигрозин, берлинская лазурь, метиленовый синий и т.д. в количествах, как правило, от 0,1 до 0,5%.