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Titolo: KBr blu?

perchè se espongo il KBr (bianco) ai raggi X diventa blu? Blu tipo
solfato di rame.
grazie

 grazie
Hai provato a vedere se si trova in qualche database uno 
spettro di fluorescenza X dei due ioni del materiale ?
Il bromo ad es. è già pesantino, dovrebbe avere uno spettro 
di fluorescenza X non proprio banalissimo .... magari ha 
qualche riga di emissione nella regione blu del visibile ... 
Ipotesi eh, magari è K.
ciao
Soviet

 solfato di rame.
Ma lo diventa permanentemente o solo durante l'esposizione?

la colorazione è permanente ed è ristretta soltanto alla zona esposta.
ho trovato su google che il KBr veniva usato per il viraggio al blu
delle foto bianco/nero ma non trovo nessun collegamento diretto. nel
caso della fotografia c'è la fotoriduzione dell'alogenuro di Argento
(cloruro) ma nel caso del KBr non si riduce nulla (K) (Br)!
ci potrebbe essere il cambiamento di abito cristallografico,
escluderei la formazione di complessi con molecole di H2O (KBr anidro
e analisi in vuoto).
resta il mistero, appena ho tempo scandaglio i ng internazionali.
ciao

andrea ha scritto:
 > perchè se espongo il KBr (bianco) ai raggi X diventa blu?
 > Blu tipo solfato di rame.
Il colore blu intenso che tu riferisci mi fa venire in mente
quello della reazione del triioduro I3(-) con la salda d'amido.
Non potrebbe darsi che i raggi X provochino la formazione di
tribromuro Br3(-) o anche (se il KBr è impuro di KCl o KI)
di dibromocloruro Br2Cl(-) o di dibromoioduro Br2I(-) ?
Non so se KBr2Cl o KBr2I siano blu in cristalli (ma potrebbero
ben dare tale colorazione con l'amido), ma si possono produrre
facendo gorgogliare Br2 in una soluzione concentrata di KCl o KI:
   Br2 + KCl (aq.) --> KBr2Cl (aq.)
   Br2 + KI (aq.) --> KBr2I (aq.)
Se le soluzioni sono incolori, si può tentare di cristallizzarle
o di farle reagire con la salda d'amido.
Inoltre si potrebbe anche osservare il colore dei corrispondenti
sali di tetrabutilammonio:
 
http://www.tciamerica.com/catalog/T1189.html
    Tetrabutylammonium Dibromochloride
 
http://www.tciamerica.com/catalog/T1269.html
    Tetrabutylammonium Dibromoiodide
Bye,
   *GB*

A me invece viene in mente i centri di colore, difetti nei cristalli
che possono anche essere causati da radiazioni ionizzanti:
http://en.wikipedia.org/wiki/F-Center

Vedi anche qui:
http://dcssi.istm.cnr.it/CORSO%20IPERTESTUALE/StatoSolido/Difetti_7/crist_imperfetti.htm
http://edu.sm.chim.unifi.it/gc/CFST-PDF/difetti.pdf

cometa_luminosa ha scritto:
 > A me invece viene in mente i centri di colore, difetti nei cristalli
 > che possono anche essere causati da radiazioni ionizzanti:
 > 
http://en.wikipedia.org/wiki/F-Center
E' possibilissimo, anzi pressoché certo, ma la tua spiegazione
non esclude la mia. Infatti:
   Br(-) + gamma --> Br + e(-)
   Br(-) + gamma --> Br + e(-)
   Br + Br --> Br2
   Br2 + Br(-) --> Br3(-)
   e(-) + K(+) --> K
   e(-) + K(+) --> K
   ===========================
   3 KBr --> KBr3 + 2 K
Per cui si creano senz'altro tre difetti reticolari
(i due K neutri più il Br3(-) che è troppo ingombrante).
Bye,
   *GB*

 e analisi in vuoto).
Se uno che non sa praticamente niente di chimica e pochissimo di
fisica dei solidi puo' azzardare un'ipotesi, direi che si tratta di
centri di colore prodotti dai raggi X.
Suggerirei una prova: che succede se scaldi il campione esposto (senza
fonderlo)?
 
-- 
Elio Fabri

beh intanto grazie per le risposte... il mistero si fa fitto e
interessante.
Elio (grande nome!) suggerisce di scaldarlo un po'... in effetti ci
avevo già pensato oggi e l ' avevo ficcato sotto una lampada IR.
non è cambiato per nulla.
se mantenuto invece all'aria il campione inizia a sbiancare debolmente
probabilmente per idratazione (è igroscopico).
dimenticavo di dire che prima di bombardarlo con raggi X l'ho
compresso a 60 ton per 1 minuto per consolidarlo e evitare che si
disperda nella camera a vuoto.
in ogni caso ripeto che solo la zona colpita dalla radiazione è blu il
resto schermato dal lamierino del portacampione rimane bianco.
se si ipotizza una ossidazione da Br- a Br2 dovrebbe però essere
marroncino/rossiccia.
divertente no?
buona serata

 Blu tipo solfato di rame.
Guarda qui:
http://mrsec.wisc.edu/Edetc/background/F_center/index.htm
Sembra che si tratti proprio degli F-center...
E' un fenomeno molto interessante (che non conoscevo).
Mi chiedo se ha gi� applicazioni (oltre nei facilmente
immaginabili rivelatori di radiazioni), e se il processo
� reversibile...
E che succede se il cristallo in questione � silicio
mono- o poli-cristallino? Se si riuscisse ad ottenere
qualche tipo propriet� ottcia potrebbero essereci
infinite applicazioni estremamente interessanti!
A.D.

andrea ha scritto:
 > Elio (grande nome!) suggerisce di scaldarlo un po'... in effetti
 > ci avevo già pensato oggi e l ' avevo ficcato sotto una lampada IR.
 > non è cambiato per nulla.
He Fabri ha ragione sul piano fisico (si tratta di centri di colore),
ma quei difetti reticolari, non regolarizzandosi con il riscaldamento,
evidenziano che si è prodotto anche un cambiamento chimico, imho.
 > in ogni caso ripeto che solo la zona colpita dalla radiazione è blu
 > il resto schermato dal lamierino del portacampione rimane bianco.
 > se si ipotizza una ossidazione da Br- a Br2 dovrebbe però essere
 > marroncino/rossiccia.
Beh, una molecola di Br2 (ma possono anche essere due atomi di Br )
a una distanza reticolare da Br(-), reagisce subito formando Br3(-).
Quello che io ipotizzo è che i raggi X forniscano l'energia
per strappare un elettrone a ogni Br(-) che colpiscono e
in tal modo diano il via a una serie di reazioni chimiche
che modificano la composizione della superficie colpita.
Da una superficie di soli ioni K(+) e Br(-) si passerebbe
a una superficie con presenza rilevante di ioni tribromuro
e potassio elementare (metallico) derivanti dalle reazioni:
   Br(-) + gamma --> Br + e(-)
   Br + Br + Br(-) --> Br3(-)
   e(-) + K(+) --> K
 > se mantenuto invece all'aria il campione inizia a sbiancare
 > debolmente probabilmente per idratazione (è igroscopico).
Sia l'ossigeno dell'aria che il vapore acqueo eliminerebbero
dalla superficie il potassio metallico e il tribromuro:
   K + O2 --> KO2  (superossido)
   K + H2O --> KOH + 1/2 H2
   Br3(-) + H2O --> 2 HBr + OBr(-)
Bye,
   *GB*

*GB* (myself) ha scritto:
 > Br3(-) + H2O --> 2 HBr + OBr(-)
Poiché si è in presenza di aria, ancor meglio:
   Br3(-) + H2O + O2 --> 2 HOBr + OBr(-)
Bye,
   *GB*

bello, bello.
intanto ho bombardato anche NaBr che viene rosa ma esposto all'aria
scompare abbastanza rapidamente; verificherò se si tratta di reazione
con O2 o con umidità.
KCl è un violetto intenso che pare persistere a 105° in stufa.
l'idea è di verificare la presenza dell'alogeno elementare ma ci devo
pensare un po' su.
sono tentato di testare CsI...

 intanto ho bombardato anche NaBr che viene rosa 
uhm, questa differenza cromatica tra K e Na è notevole. 
Salvo il discorso dei centri di colore (tipo gli oltremare) 
che non ho poi avuto il tempo di controllare, sembrerebbe 
questo ultimo un indizio a favore delle tesi di G.B. sulla 
formazione di oxo-specie dai metalli foto-ridotti (tesi che 
peraltro, a parte questo indizio, mi lascia perplessi perché 
presuppone una long life dei metalli in un reticolo con a 
spasso ioni polialogenuro, su cui sono un po' scettico).
Cmq, se potessero persistere al modo in cui fa l'argento 
abbastanza da reagire con l'ossigeno, ecco che K forma abb. 
facilmente SUPEROSSIDI laddove il sodio preferisce i 
perossidi, e questo sarebbe coerente con la colorazione più 
tenue di NaBr.
Cmq, spero prima o poi di poter controllare la tesi dei 
centri di colore da vacanze reticolari sul Greenwood
ciao
Soviet


Soviet_Mario ha scritto:
 >> intanto ho bombardato anche NaBr che viene rosa
 >
 > uhm, questa differenza cromatica tra K e Na è notevole.
Uno azzurro e l'altro rosa: maschio e femmina. ;-)
 > (tesi che peraltro, a parte questo indizio, mi lascia perplessi
 > perché presuppone una long life dei metalli in un reticolo con
 > a spasso ioni polialogenuro, su cui sono un po' scettico).
Beh, al trialogenuro ci ho pensato (ispirato dalla colorazione
della salda d'amido) perché mi sembra pressoché ovvio che
un raggio X che colpisce uno ione alogenuro, gli spari via
un elettrone (raggio beta). Poi cosa effettivamente combinerà
nel reticolo l'atomo di alogeno libero, lo ignoro, ma mi sembra
plausibile che possa reagire con gli ioni alogenuro. In quanto
al raggio beta, potrebbe rendere metallico il catione, che:
 > Cmq, se potessero persistere al modo in cui fa l'argento
 > abbastanza da reagire con l'ossigeno,
Per un breve tempo, perché no? Una volta l'argento stava
insieme col potassio nella tavola periodica compatta.
 > ecco che K forma abb. facilmente SUPEROSSIDI
 > laddove il sodio preferisce i perossidi,
 > e questo sarebbe coerente con la colorazione
 > più tenue di NaBr.
Considerazione interessante. Vuoi dire che la responsabilità
della colorazione sarebbe della ossospecie? KO2 vs. Na2O2 ?
C'è un problema però... Andrea aveva detto di avere osservato
la colorazione di KBr nel vuoto, o sono io che ho capito male?
Bye,
   *GB*

andrea ha scritto:
 > sono tentato di testare CsI...
E il comunissimo NaCl non lo testi?
Bye,
   *GB*

Soviet_Mario ha scritto:
 > ecco che K forma abb. facilmente SUPEROSSIDI
 > laddove il sodio preferisce i perossidi
A titolo informativo per i lettori del ng:
   K + O2 --> KO2  (superossido di potassio)
   2 Na + O2 --> Na2O2  (perossido di sodio)
Strutture elettroniche e lunghezze di legame:
   ossigeno    O2       ::O.:.O::      d = 121 pm
   superossido O2(-)   .::O:.O::. (-)  d = 133 pm
   perossido   O2(--)  :::O:O::: (--)  d = 149 pm
Bye,
   *GB*

accontentato!
NaCl esposto a raggi X diventa bruno scuro. niente di scenografico. se
avessi esposto subito Nacl non mi sarei incuriosito e non sarei andato
avanti.
Kcl invece messo una notte in stufa a 105° non scolorisce per nulla e
rimane violetto. a occhio scoloriscono per azione di h20 nell'aria:
Na2O2 + H2O ---> 2 NaOH +1/2 O2
ciao e grazie a tutti, se proseguo con le esposizioni vi terrò
informati.

andrea ha scritto:
 > se proseguo con le esposizioni vi terrò informati.
A questo punto, se puoi e ne hai voglia, dovresti completare
le osservazioni irradiando anche alogenuri alcalino-terrosi,
nonché i solfati, in modo da completare una tabella di dati:
    sale esposto | colorazione assunta | scolorimento
   --------------+---------------------+--------------
     NaCl        | bruno scuro         | ?
     NaBr        | rosa                | sì
     Na2SO4      |                     |
      KCl        | violetto            | no
      KBr        | blu                 | poco
      K2SO4      |                     |
     MgCl2       |                     |
     MgBr2       |                     |
     MgSO4       |                     |
      CaCl2      |                     |
      CaBr2      |                     |
      CaSO4      |                     |
   --------------+---------------------+--------------
Finora si nota che i bromuri irradiati hanno circa la stessa tinta
dei cloruri, ma più tenue e/o più pura. Che la tinta dei sali sodici
è verso l'estremo rosso dello spettro, mentre quella dei sali potassici
verso l'estremo blu. E che i sali di sodio scoloriscono più facilmente
di quelli di potassio. Il ruolo del catione sembra prevalente.
Bye,
   *GB*

 della colorazione sarebbe della ossospecie? KO2 vs. Na2O2 ?
Scusate se mi permetto la critica, ma, a mio modesto parere, in
presenza di elettroni 'liberi'  nel reticolo cristallino (ovvero:
elettroni che si sostituiscono al catione nel campo creato dagli
anioni) sono questi che sono di gran lunga piu' significativi per la
colorazione del cristallo.

andrea ha scritto:
 > se proseguo con le esposizioni vi terrò informati.
Scusa, potresti mica provare a irradiare TlCl ? (caution: very toxic!!)
Se viene verde, un'idea sensata dell'origine delle colorazioni l'avrei:
    catione |   colore    | energia |   colore
            | alla fiamma | rich.ta | risultante
   ---------+-------------+---------+---------------------
      Na+   | giallo      | molta   | poco giallo = bruno
      K+    | lilla       | poca    | violetto
      Tl+   | verde       | poca    | verde
   ---------+-------------+---------+---------------------
     anione |   colore
            | aggiuntivo
   ---------+------------
      Cl-   | nessuno
      Br-   | arancio
   ---------+------------
da cui:
   NaCl = bruno
   KCl  = violetto
   TlCl = verde
   NaBr = bruno + arancio = rosa
   KBr  = violetto + arancio = azzurro
   TlBr = verde + arancio = giallo
Praticamente, un test alla fiamma fatto con i raggi X ! :-)
Bye,
   *GB*


Invece che rimanere sui colori ad occhio sarebbe interessante poter
fare uno scan su tutto il visibile (e perché no anche nell'UV) per
identificare i picchi di ABS massima. Sempre che tu abbia uno
spettrofotometro disponibile.
Zille

beh, vedo che l'argomento ha séguito...
adesso me ne sto in ferie per 3 settimane, al ritorno nella consueta
bolgia infernale si può provare.
intanto le idee nascono poi negli oscuri mesi invernali vedremo di
metterle in pratica.
ciao a tutti