蛍石の加熱による発光
「蛍石」は、天然のフッ化カルシウムです。
この雅な和名は、加熱すると蛍のように発光するところから来ています。
また、蛍石は紫外線照射によってもよく光ります。イギリスのある産地の蛍石では、太陽光でも蛍光を出します。
こういった紫外線照射による発光はウェブ上のいたるところに写真があるのですが、加熱の際の発光に関しては見たところ写真がありませんので、撮ってみました。
まず、試験管に蛍石を入れます。産地は中国。
この実験は加熱された蛍石がパチパチはねるので、火傷の可能性があります。
試験管には紙で栓をして、飛び散らないようにします。
これをガスバーナーで加熱します。
パチパチ割れてくるようになったら、電灯を消します。
もうバリバリに光ってまんがな。
ここまできたら加熱をストップしても大丈夫。青白い蛍の光です。
5分ぐらいは光り続けます。
よく観察するとわかるのですが、蛍石がはじけるときに強い発光を示します。
この発光は、加熱前後で成分はまったく変化しませんので、熱分解ではありません。
蛍石の中の格子や原子配列の欠陥に基づく歪が加熱により緩和され、この余剰のエネルギーが光として放出されるもののようです。
ですから現象としては thermoluminescence よりむしろ triboluminescence に近いでしょう。
するってえと、蛍石をハンマーでぶん殴って粉にするときも発光するはずなんですが、豊栄鉱山(大分県)の蛍石で確認したところ、残念ながらこれは光ってはくれませんでした。
一度加熱して崩壊してしまった蛍石は、成分や色は変化ないのですが、再加熱してもまったく光らないのです。
↑青い輝点はバーナーの炎の写りこみです。
「なんでほたるいししんでしまうん?」
この発光現象に気付いた日本人が、この鉱物に「蛍石」という名前をつけたのでしょう。
ラテン語の fluorite は、fluor(流れる)からきているといいます。
融剤として鉱石の分解融解と精錬に使えるからだということです。
しかしこれに関しては私は疑問に思っています。
命名より先にそんな複雑な用法をあみ出せるのか、と。
fluor- は蛍のように光るものの接頭詞でもあります。
fluorite の発光を fluorescence と名づけたのか、fluor(蛍光)性だから fluorite としたのか、それについてはよくわかりません。
卵が先か鶏が先か、という話です。