石英卤素灯
时间:2016-01-19 14:33 来源:未知 作者:周书峰 点击:次 所属专题: 碘
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石英卤素灯(quartz halogen lamp)是在一般电灯内充入少量卤素(碘或溴)而成。普通钨丝灯泡是将很细的钨丝装在玻璃泡内,抽去空气,再充以不易发生化学变化的氮气或氩气通电后,电流通过钨丝,钨丝充当电阻,因此产生炽热(约2500℃)而发出光,这是利用黑体辐射的原理。钨丝虽然熔点很高(约3400℃),但在高热状态下仍会挥发,所产生的钨蒸气会凝结到较冷的灯泡内壁,这样一来会遮住钨丝所发出的光,二来钨丝越来越细,终于烧断,所以一个灯泡发黑,通常就快寿终正寝了。
卤素的目的就在减缓这些步骤,卤素会与蒸发出来的钨蒸气发生化学反应:
W +I2→WI2
所形成的化合物会漂移到钨丝上面,由于钨丝的高热,WI2再度分解:
WI2→W +I2
所产生的钨得以再沉积到钨丝上面,但碘蒸气不会,而可重复使用。借着以上的卤素循环过程来延长灯泡的寿命。
为了顺利进行卤素循环,灯泡本身必须维持适当的温度。在摄氏数百度时,碘蒸气才会与沉积在灯泡内壁的钨作用,形成WI2。如果内壁的温度大于250℃,则所生成的WI2不会黏在内壁而以气态存在。WI2这时会扩散到较高温的钨丝上面,而由于高温,WI2会再分解为钨及碘蒸气。由于这种高温的要求,灯泡的材质必须用石英来做,而且灯泡要小;用石英是因为它的熔点较玻璃高,而小灯泡较易达到高温。
但是用石英却产生另外一个问题,由于石英的切断波长较玻璃为短,因此有较多的紫外光会透过石英射出来。紫外光的问题曾引起一些人的关切,目前已有针对此一问题而采用较不易透过紫外光的石英,例如德国欧司朗(Osram)的UV-stop系列产品。
(责任编辑:化学自习室)

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