Chemiluminiscence

 Jan Karkoška

Chemiluminiscence je světélkování doprovázející chemické reakce některých látek. Chemiluminiscence, jinak též chemické světlo vzniká přímou přeměnou chemické energie na světelnou. Uvolněná chemická energie převádí atomy nebo molekuly do energeticky bohatšího, tzv. excitovaného stavu, které takto získanou energii uvolňují ve formě světelných kvant (fotonů). Protože při chemiluminiscenci téměř vůbec nevzniká teplo, bývá světlo produkované některými chemickými reakcemi nazýváno také jako studené. Světlo. Víme jak důležitá je tato forma energie pro život na Zemi. Naprostá většina světla, které nás obklopuje však vzniká vysoce ztrátovými procesy - žhnutím nebo hořením látek. Uvádí se, že obyčejná žárovka (zařízení na výrobu světla!) produkuje méně než 10% světla. Jak fascinující je potom skutečnost, že některé světélkující živé organismy dokáží vyrábět při svých biochemických reakcích světlo až s 90%-ní účinností!!! Není proto divu, že se lidé vždy zajímali o možnosti, jakými se dá tento nepoměr zvrátit. Jednou z možností je využít studené chemické světlo.

DRUHY SVĚTÉLKOVÁNÍ

Existují i jiné druhy studeného světélkování, obecně luminiscence. Podle druhu energie, která je přeměňována na světlo rozlišujeme:

Bioluminiscence je speciálním případem chemiluminiscence vyskytující se v živých organismech a tkáních.
Katodové záření vzniká excitací dopadajícími, v elektrickém poli urychlenými elektrony. Princip televize.

JAK VZNIKÁ CHEMILUMINISCENCE ?

Luminiscence obecně vzniká vyzářením kvant světla (fotonů) při přechodu světélkující látky (luminoforu) z energeticky bohatšího (excitovaného) stavu do stavu základního.

Excitovaný stav je stav s vyšší energií. Vzniká tak, že látka v základním stavu přijme určité, přesně vymezené kvantum energie. Protože v přírodě všechny stavy s vyšší energií jsou nestabilní, přecházejí samovolně zpět ve stavy základní, energeticky stabilní. Excitované stavy částic mají obvykle velmi krátkou životnost (zlomky sekund).

Využití:

• DIAGNOSTIKA ZÁVAŽNÝCH ONEMOCNĚNÍ (AIDS, BSE, rakovina, alergie...)
  
• KRIMINALISTIKA
  
• VOJENSKÁ CHEMIE
  

Pokus:

Chemiluminiscence Luminolu (základní látka)

Princip: dva roztoky, roztok A roztok B
Roztok A: peroxid vodíku,
Roztok B: luminol v zásaditém prostředí a s katalyzátorem Na2CO3 (uhličitan sodný) Hydrogen uhličitan sodný NaHCO3, CuSO4 . 5H2O neboli modrá skalice,smícháním roztoku A roztoku B dochází k reakci tj.: k oxidaci luminolu v bazickém prostředí, kde mědnaté kationy urychlují reakci. Přidáním vhodných organických barviv (Fluorescein, Eosin) se barva luminiscence změní na zelenou či fialovou.
Prostředí reakce: Na2CO3 a NaHCO3
Katalyzátor: MODRÁ SKALICE

Luminofor (základní stav) smajlík - nízká hladina energie(proto je usměvavý, proto je mu dobře) Všechno v přírodě se snaží být stabilní tzn. Mít nejnižší hladinu energie
Energie přidáme ( viz. Pokus – peroxid vodíku, oxidací se zvýšila energie)

Stažení popisu v dokumentu (Word)