Эксперименты с хемилюминесценцией
Добрый день, уважаемые читатели. Сегодня мы с вами поговорим и таком интересном явлении как хемилюминесценция.
Итак, хемилюминесценция — это люминесценция (свечение) тел, возникающая при протекании химических реакций. Хемилюминесценция находит широкое применение в науке и технике. Так, например, данное явление используется в автономных химических источниках света (ХИС-ах); в биохимии — для определения микроколичеств АТФ, НАДН и пр.; в химических лазерах — в качестве источника когерентного излучения; в лабораторной диагностике — в качестве метода ИХЛА (иммунохемилюминесцентного анализа) с широким спектром применения; в криминалистике — для поиска следов крови; в развлекательных целях — в качестве светящихся браслетов и т.д. и т.п.
Звучит интересно, не правда ли? Но можно ли подобные опыты повторить в домашних условиях? Оказывается можно. Именно об этом мы сегодня и поговорим.
Итак, для проведения первого опыта необходимо взять 0.5-1г гидроксида натрия и растворить в 1 литре воды. Далее в раствор добавляется около 0.1-0.2г люминола и тщательно перемешивается. В качестве источника люминола в домашних условиях можно воспользоваться лекарственным средством «Галавит» (продаётся без рецепта. Действующее вещество: натриевая соль люминола). Теперь в раствор необходимо добавить катализатор разложения перекиси водорода. В качестве катализатора подойдут растворимые соли переходных металлов (меди, железа, марганца…). Достаточно добавить около 0.1г и тщательно всё перемешать.
Если теперь в такой раствор добавить 3% раствор перекиси водорода, то начнётся каскад химических реакций, приводящих к видимому свечению раствора.
Выглядит достаточно красиво…








Вживую это выглядит вот так:
Основная проблема при проведении опытов с люминолом — продукты реакции не прозрачны и достаточно быстро загрязняют раствор. В связи с этим свечение достаточно быстро затухает. Решить данную проблему можно, если для эксперимента воспользоваться аквариумом литров на 30-50 или ванной (но второе актуально если вы готовы её потом отмывать). При этом необходимо повысить концентрацию реагентов раз в 5. При такой постановке опыта видимое свечение в темноте (после того как привыкнут глаза) можно уже наблюдать не менее 15-20 минут.


Если же повторить такой эксперимент, но в раствор предварительно добавить небольшое количество флуоресцеина (уранина А), то световая энергия, выделяющаяся при хемилюминесценции будет преобразована во флуоресценцию красителя, что показано в подборке фото ниже.




В качестве флуоресцентных красителей можно попробовать использовать и другие красители, например, родамины, не забывая при этом о их высокой маркости.
Кроме того, напоследок, можно сделать «хемилюминесцентный песок». Для этого в качестве основы воспользуемся стиральным порошком (лучше для машины автомата т.к. он практически не даёт пены).
Для проведения эксперимента необходимо взять 50-100г основы, тщательно перемешать с 1-2г люминола и 0.3 — 0.5г катализатора разложения перекиси водорода. Полученную смесь необходимо сделать влажной, в виде каши. Если теперь на такую смесь из распылителя в темноте наносить 3% раствор перекиси водорода, то будет наблюдаться достаточно яркое свечение. Впрочем, можно просто тонким слоем нанести поверх раствор перекиси водорода, выключить свет, и начать перемешивать полученный «песок». Вживую это выглядит достаточно красиво. Данный опыт необходимо проводить на свежем воздухе либо с использованием вытяжки.
А на этом на сегодня всё, с уважением, Андрей Савченко.
Список использованной литературы:
- Пара слов о хемилюминесценции
- Галавит
- Химическая энциклопедия: В 5 т./ Гл. ред. И. Л. Кнунянц [до 1992 г.], Н. С. Зефиров [c 1995 г.]. — М.: Сов. энцикл.; Большая Рос. энцикл., 1988 — 1998 гг.