Почему сахар светится в темноте? Объясняет химик

Возможно ли заставить обычный сахар, который есть на любой кухне, светиться в темноте? Да! Правда, придется приложить к нему определенную силу. Как это возможно, рассказал в своем видеоблоге «Химия — Просто» химик-технолог Александр Иванов.

Это поразительно, но сахар действительно способен светиться в темноте — такое явление называется триболюминесценцией. Если быть совсем точным, этим термином описывают проявление света при раскалывании кристалла (а сахар состоит именно из кристаллов). Первым это заметил Фрэнсис Бэкон, описавший «сверкание» сладкого продукта.

Примеры таких любопытных явлений, разумеется, были замечены в природе и позднее. Журналист из США Майкл Йон однажды наблюдал, как при посадке вертолета в Афганистане вокруг лопастей образуется свечение. Это происходило из-за трения лопастей с песком и пылью. Автор наблюдения назвал явление эффектом Коппа — Этчелса в честь погибших в 2009 году американских пилотов.

Почему трение дает свет?

Другие подобные вещи описаны в книге советского популяризатора науки Олега Ольгина «Опыты без взрывов», на которую ссылается Иванов.

«Есть вещества, которые очень чувствительны к трению и начинают светиться в темноте не только при растирании, но даже при встряхивании. Правда, эти вещества — не из самых распространенных, но, может быть, они есть в школьном кабинете химии или в химическом кружке. Вот два из них: сульфид цинка ZnS с добавкой 0,02% сульфида марганца MnS; сульфид кадмия CdS. Однако среди веществ, испускающих свет при трении, есть и на удивление обыденные. Например, сахароза», — рассказывает советский ученый.

Причины триболюминисценции до конца неясны. Вот что пишет об этом Олег Ольгин: 

«Излучение при триболюминесценцин объясняется электрическими разрядами, возникающими при разрушении кристаллов. Вот почему оно прекращается, когда кристаллы сахара в ступке уже перетерты». 

Однако бывают ситуации, когда свет возникает из-за смещения дислокаций (нарушения кристаллической решетки). Причем цвета у всех соединений разные: сахар светится синим, кварц — оранжевым, лед — белым, а алмаз — синим или красным.

Как заставить сахар светиться?

Итак, как же все-таки добиться свечения от кубика рафинада? Довольно просто. Его нужно как следует ударить молотком. Увидеть синее свечение можно будет только, посмотрев замедленную съемку процесса, настолько оно кратковременное.

Дробление сахара в кофемолке результата не дало — под закрытой крышкой ничего не было видно, сахар измельчился в пудру, а с открытой крышкой песок в считанные секунды разлетелся по всей лаборатории блогера. Не вышла люминесценция и с тростниковым сахаром — видимо, из-за примесей, предполагает популяризатор науки.

Cамый зрелищный результат получился с кварцем — его кристаллы при трении друг о друга давали ярко-оранжевые вспышки.