本Valsler
本周，一种化合物打破了命名惯例，帮助我们击退黑暗。布莱恩·克莱格报道。
布莱恩·克莱格
人们很容易陷入这样的陷阱:把化合物中的化学元素视为两种不同的类型，金属起主导作用，其他元素则起辅助作用。当一种金属存在于无机化合物中时，我们把它置于极位，例如氯化锶或氧化铝。制造氧铝化物感觉不对。这就是为什么铝酸锶感觉有点奇怪。我们把锶牢牢地放在铅里，但在铅的后端，有一对铝原子和四个氧原子来合成SrAl2O4．(还有其他结构具有不同的元素组合，但我们现在将坚持使用基本模型。)如果你觉得铝是难处理的，IUPAC对该化合物的另一个系统名称是笨拙的二铝锶氧(2-)。
在探索铝酸锶的主要功能之前，值得一提的是，它可以用来制造一种特殊的水泥，可以承受高达2000摄氏度的温度。正因为如此，铝酸锶水泥已被考虑用于放射性废物的长期储存。
尽管放射性废料本身并不发光，但我们会将这种诡异的蓝光与水冷核反应堆联系在一起，因为它们会发出切伦科夫辐射。当核衰变过程中释放出的β粒子以比这种介质中的光速更快的速度穿过水时，就会以强烈的蓝光的形式留下类似音爆的视觉效果。以一种远不那么引人注目的方式，提供怪异光芒的能力是铝酸锶套管上的特殊技巧——稍加调整，这种无味的黄白色粉末成为一种广泛使用的光发磷光材料。
让我们把这个名字拆开。磷光物质由于原子中储存的能量而发出光。当电子从能量较高的轨道下降到能量较低的轨道时，它们会释放出光子，每个光子的能量对应于两个能级之间的差值。“光致发光”部分表明，最初用于将电子撞到更高能级的能量来自于光——在这种情况下，通常是紫外光。铝酸锶能做的就是在光照下吸收光子，然后，它会慢慢释放光子。一些被称为荧光材料的物质，可以直接重新发射这种能量，但铝酸锶中的特殊结构需要所谓的禁跃迁，发生的概率非常低，这意味着光子发射并产生低水平的辉光需要几个小时。
铝酸锶需要掺杂另一种材料——通常是铕或镝——才能产生这种效果。晶格中这种杂质的存在使铝酸锶具有了发生禁止跃迁的能力，使铝酸锶能够抓住来自入射光子的能量。铝酸锶和铕的结合形成了持久时间最长的常用光致发光磷光材料。它是一种较昂贵的夜光物质，但它的延迟时间可以持续14个小时以上，尽管在大多数时间里它会相对较弱。
这种铝酸盐粉末通常要么悬浮在液体介质中制成涂料——日产公司用这种方法制造了一款夜光版的Leaf电动汽车——要么嵌入塑料或乙烯基中，制成夜光物体。碱性铝酸锶掺杂铕产生绿色辉光，而较重的铝酸锶如SrAl12O19产生戏剧性的蓝色。
尽管铝酸锶发光的主要功能是娱乐，但它正被实验性地用于病原体的诊断测试。一种使用低成本设备检测化合物的工艺被称为免疫层析横向流动试验(用于家庭妊娠测试)，已使用掺杂铝酸锶纳米颗粒增强，其中颗粒的内置照明能力消除了某些类型分析所需的昂贵光学硬件的需要，使该技术更广泛地应用。这一过程仍在开发中，但对未来有很大的希望。
这种材料的特殊之处在于，它在黑暗中发出冷光，不需要明显的能量。无论是萤火虫的精致照明，还是儿童卧室天花板上嵌入塑料星星的铝酸锶发出的绿光，都是一种神奇的效果。铝酸锶可能不是一种改变世界的化合物，但它为我们的生活带来了一点光明。
本Valsler
这是布莱恩·克莱格的铝酸锶。如果你从一开始就一直在听化学元素播客，你就会知道我们的化学之旅是从探索元素周期表开始的，从元素中走出来。自从我们转向化合物以来，这个表格在过去的几年里发生了一些变化，所以我们认为是时候更新了。8号是迪米特里·门捷列夫的生日th二月，现在似乎是开始的好时机。下周，基特·查普曼将为我们带来113号元素Nihonium的故事，以及一个世纪以来等待以日本本土命名的元素。
下周加入Kit，如果你想让我们报道一些化合物，请告诉我们——发推特@chemistryworld或发邮件chemistryworld@rsc.org．我是本·瓦尔斯勒，感谢收看。
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