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Fabrication de couleurs luminescentes contenant du sulfure de zinc.
Les couleurs luminescentes de ZnS n'ont pu trouver jusqu'àprésent qu'un champ d'application très limité en raison de leur prix élevé. La fabrication dé sulfure de zinc pur utilisé comme matière de départ, n'avait lieu jusqu'µ.ce jour que par précipitation par H2S dans le do- maine du laboratoire. Pour la rendre moins coûteuse, on a déjà proposé de préparer les pigments luminescents, conte- nant du sulfure de zinc, de la même manière que le litho- @ phone, avec cette différence qu'à la solution de sel de zinc
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on ajoute, avant d'effectuer la précipitation, la quantité nécessaire d'activateur et d'agent de fusion.
Toutefois, des phosphores utilisables à base de sulfure de zinc ne peuvent être obtenus de cette façon, comme l'ontdémontré les expérimentations entreprises. La méthode de précipita- tion du lithophone ne convient pasdavantage, pour obtenir une luminescence de longue durée, que les traitements ultérieurs ordinairement appliqués au lithopone, notamment en les portant à l'incandescence à environ 650 à 800 et en les broyant ensuite, puisqu'on sait que la destruction des grains détruit la luminescence.
Or, la demanderesse a constaté que l'on pouvait obtenir des sulfures de zinc à partir de dissolutions purifiées de sels de zinc comme celles utilisées pour la fabrication du lithopone, en les précipitant par des solutions pures de sulfures alcalins, de sulfures d'ammonium, ou de sulfures alcalino-terreux, notamment, par une solution de sulfure de baryum, tout en observant un degré pH de 0,5 à 5 pendant :
la précipitation, et que ceux-ci, après avoir subi les traitements ultérieurs convenables, pouvaient donner des luminophores de bonne qualité, notamment des sulfures de zinc phosphoreux présentant une luminescence de longue durée.-- Lorsqu'on précipite le lithopone de la manière usuelle par l'alcali, en général tout d'abord avec la solution de sulfure de baryum, puis en y ajoutant la solution d'un sel de zinc (Zerr und Rübenkamp, traité de la fabrication des colorants, Berlin 1922, pages 331, 332), on n'obtient que du lithopone de qualité inférieure n'ayant qu'une faible luminescence.
Pour la mise en oeuvre du procédé, il convient d'agir comme suit:
On prépare tout d'abord la solution de sel de zinc dans lequelle on fait couler lentement la solution de sul- fure, ou l'on fait arriver continuellement les deux solutions ensemble. Pour maintenir la valeur pH nécessaire entre 0,5 et
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5, on ajoute constamment un peu d'acide, de préférence de l'acide chlorhydrique ou l'on emploie des solutions de sulfure ayant une certaine teneur en hydrosulfure.
La cou- leur brute précipitée est ensuite lavée, filtrée et mélan- gée alors avec un activateur en quantité correspondante à la teneur en ZnS -pour phosphores à luminescence durable, du cuivre en proportion de 1 : 10. 000 - et avec des agents de fusion (chlorure de métaux alcalins et/ou alcalino-terreux. selon le degré de luminescence désiré, on porte ensuite, pendant une ou plusieurs heures, à des'températures de 600 à 1300 . Pour obtenir des phosphorescences de longue durée, on choisira des températures comprises entre 1000 et 1300 . Lorsqu'on veut obtenir des produits à grains fins ayant le caractère de pigements, on porte à l'incandescence à des températures plus basses, mais il faut alors renoncer à une luminescence de longue durée.
Les propriétés fluores- centes de telles couleurs sont parfaitement appropriées à des fins nombreuses.
. Les sulfures de zinc phosphorescents obtenus conformé- ment à l'invention par l'emploi de solutions, convenable- ment purifiées, de ZnC12 ont des propriétés phosphorescentes comparables à celles des produits du commerce obtenus par précipitation avec H2S.
Exemple : l'litre d'une solution de chlorure de zinc (110 g de Zn par litre) purifiée par oxydation effectuée au moyen d'hypo- chlorite avec traitement consécutif au moyen de zinc pulvérisé, est chauffé à 70 à 80 , et réglé à un degré pH = 1 par addition goutte à goutte d'acide chlorhydrique concentré.
On ajoute alors goutte aboutie, en agitant, une solution de sulfure de baryum jusqu'à précipitation complète de tout le zinc. Pendant cette opération, la valeur pH est constamment maintenue aux environs de 1 par addition goutte,à goutte d'acide chlorhydrique. (Une agitation convenable empêche le @
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dégagement de sulfure d'hydrogène). Le sulfure de zinc obtenu est filtré, lavé, mélargé à une solution cuprique en propor- tion de 1 : 10. 000 avec 3% de chlorure de potassium, puis séché. On porte alors à l'incandescence pendant une heure à 1150 dans un creuset en quartz recouvert.
Après élimination par lavage de l'agent de fusion et séchage, on obtient une couleur au sulfure de zinc possédant une excellente lumines- cence de longue durée.