Joillakin kemiallisiin reaktioihin osallistuvilla aineilla on kyky lähettää valoa. Jokainen amatöörikemisti teki ainakin kerran valovoimaisen nesteen. Tässä artikkelissa käsitellään luminolia ja sen valmistusta kotona.
Mitä kemiluminesenssi on?
Monet kemian reaktiot etenevät energian vapautuessa. Useimmissa kokeissa energiaa vapautuu lämmön muodossa. Kun alkalit ja hapot ovat vuorovaikutuksessa, liuokset kuumenevat. On tapauksia, joissa energia voi ilmetä sähkövirran muodossa (kokeet galvaanisten kennojen kanssa). Kun lähtöaineet palavat, energia muuttuu lämmöksi ja valoksi.
Mutta on reaktioita, joissa valo säteilee, mutta lämpötilan nousua ei havaita. Tätä ilmiötä kutsutaan kemiluminesenssiksi. Silmiinpistävin esimerkki on fosforin kylmä hehku. On huomattava, että useimmissa kemiallisissa reaktioissa, joissa vapautuu "kylmää valoa", orgaaniset yhdisteet hapettuvat. Hapettavat aineet ovat yleensä happea tai vetyperoksidia.
Luontossa on monia aineita, jotka voivat säteillä valoa. Mutta useimmitenhehku on erittäin heikko ja se voidaan havaita vain erikoislaitteilla.
Suhteellisen pieni ryhmä orgaanisia ja epäorgaanisia yhdisteitä pystyy kirkkaaseen ja kauniiseen kemiluminesenssiin. Esimerkkejä ovat: luminoli, silokseeni, lofiini, lusegeniini ja difenyylioksalaatti.
Mikä Luminol on?
Luminol syntetisoitiin Saksassa vuonna 1902, mutta se sai oikean nimensä myöhemmin. Se on valkoisia tai vaaleankeltaisia kiteitä, jotka liukenevat helposti polaarisiin orgaanisiin liuottimiin. Luminol on täysin veteen liukenematon.
Tämä on orgaaninen aine, joka pystyy säteilemään valoa yhdistettynä vetyperoksidiin tai muihin hapettimiin. Neutraaleissa ja lievästi happamissa nesteissä se fluoresoi vaaleansinisellä valolla, kun se valaistaan ultraviolettivalolla. Alkalisissa liuoksissa (vetyperoksidi), joissa reaktio etenee katalyyttien - fosforiyhdisteiden, metallisuolojen, hemiinin ja hemoglobiinin - läsnäollessa, hehku on kylläisempää ja kirkkaampaa.
Prosessi koostuu 2 vaiheesta. Happoa kuumennetaan hydratsiinin kanssa korkean kiehumispisteen orgaanisessa liuottimessa (3-etyleeniglykoli). Kondensoinnin tuloksena saadaan 5-nitroftalyylihydratsidin heterosyklinen järjestelmä. Tämä yhdiste pelkistetään ammoniumsulfidilla, mikä johtaa luminolin muodostumiseen. Omin käsin saat sen laboratoriossa synteesillä 3-nitroftaalihaposta.
Missä luminolia käytetään
Kyseessä oleva aine reagoi merkittävästi raudan kanssa, joka on osa veren hemoglobiinia. Siksi rikoslääketieteen asiantuntijat käyttävät sitä laaj alti rikospaikalle jätettyjen veren ja sormenjälkien havaitsemiseen. Tiedemiehet käyttävät Luminolia erilaisissa biologisissa tutkimuksissa raudan, kuparin ja syanidin havaitsemiseen.
Mistä ostaa luminoliliuosta
Luminolin hinta on melko korkea. Voit etsiä sitä kemian foorumeilta, erityisistä tietokannoista tai apteekeista. Jos et tiedä mistä saada luminolia, voit ostaa sen Galavit-apteekista, jota on saatavana tabletteina, ampulleina ja peräpuikkoina. Tabletti sisältää 25 mg luminolin natriumsuolaa. 50 ml:aan 1 % liuosta tarvitaan 20 tablettia (pakkaus). Tabletit murskataan jauheeksi ja sitten siihen lisätään vettä.
Hehkuva neste vetyperoksidilla
On olemassa reseptejä valaisevan nesteen valmistamiseen improvisoiduista välineistä. Mutta liuoksen valmistukseen on parasta käyttää luminolia, koska se antaa tasaisen ja pehmeän sinertävän valon. Ennen kuin aloitat työn, muista suojata vartalon alueet paksulla liinalla ja laittaa käsineet käsiisi.
Valmistetaan luminoli kotona klassisen (ensimmäisen) reseptin mukaan:
- Luminol - 2-3 grammaa.
- Vesi - 0,1 litraa.
- Vetyperoksidiliuos (3 %) - 0,08 litraa.
- Kaustinen natrium - 0,01 litraa.
- Kuparivitrioli - 3grammaa.
- Väriaineet (silputtu, briljanttivihreä tai mikä tahansa muu).
- Lasit (pullot tai purkit).
Ruoanlaittoprosessi:
- Kaada vesi lasiastiaan ja lisää luminoli. Sekoita kiteet perusteellisesti veteen, jotta ne liukenevat siihen mahdollisimman paljon.
- Lisää saatuun liuokseen vetyperoksidia.
- Lisää kuparisulfaattia tuloksena olevaan koostumukseen. Voit korvata vitriolin rautakloridilla tai verisuolalla.
- Viimeinen asia, jonka lisäämme koostumukseen, on natriumhydroksidi.
- Sammuta huoneen valot. Tuloksena olevan koostumuksen tulisi tuottaa kirkkaan sinistä hehkua. Jos tarvitaan eri väriä, lisää haluttua fluoresoivaa väriainetta liuokseen.
Toinen vaihtoehto:
- Luminoliliuos (3 %) - 5 ml.
- Hydroperiitti (3 %) - 10 ml.
- Pyykinpesuainevesi - 20 ml.
- Kaliumpermanganaatti.
- Mikä tahansa lasiastia tai purkki.
Työvaiheet:
- Kaada säiliöön luminoli-, pesujauhe- ja vetyperoksidiliuoksia.
- Jauha varovasti muutama kaliumpermanganaattikiteet ja lisää se koko koostumukseen.
- Jos haluat nähdä, mitä luminol on ja miten se ilmentää ominaisuuksiaan, sammuta huoneen valo. Neste antaa kauniin hehkun. Jos liuosta sekoitetaan säännöllisesti, sen pinnalle ilmestyy kim altelevaa vaahtoa.
Liuoksen valmistaminen dimetyylisulfoksidilla
Mielenkiintoisempi vaihtoehto olisiluminolin hapetus ilmakehän hapella dimeksidiväliaineessa. Hehkua esiintyy ilman ja veden rajapinnassa.
Sävellyksen valmistukseen tarvitsemme:
- Luminol - 0,15 grammaa.
- Dimeksidi (dimetyylisulfoksidi) - 30 ml.
- Kuiva alkali - 35 grammaa.
- Kaikki fluoresoivat väriaineet.
- Korkeat lasiesineet.
Vaiheet:
- Sekoita dimeksidi, luminoli ja alkali huolellisesti pullossa.
- Sulje pullo tiiviisti kannella.
- Sammuta huoneen valot.
- Ravista pulloa hieman, kunnes saat sinertävän hehkun. Voit muuttaa väriä lisäämällä fluoresoivaa väriainetta.
- Jos hehku on menettänyt kirkkautensa, voit avata säiliön. Kun ilmaa tulee pulloon, liuos muuttuu jälleen kirkkaaksi ja kylläiseksi.
Ruoanlaittovinkkejä
Liuokseen ei suositella lisäämään paljon alkalia, koska se liukenee erittäin huonosti ja muuttaa nesteen paksuksi puuroksi. Luminolin, dimeksidin ja alkalin suspensiota voidaan säilyttää melko pitkään. Kun hapettavaa ainetta lisätään, hehku on tasaista. Sen kesto riippuu hydroperiitin ja luminolin määrästä ja voi olla 40 minuuttia. Mutta luminolin ylimäärästä johtuen hehku heikkenee.
Huomaa, että hehkun kirkkaus ja kesto riippuvat myös luminolin pitoisuudesta. Erittäin laimeat liuokset antavat heikon mutta pitkäkestoisen hehkun. Suuri aineen pitoisuus muodostaa koko liuoksen voimakkaan vaaleuden. Hehkuväri voi vaihdella sinisestä vihreään. Enemmässätyydyttyneistä yhdisteistä, jotka sisältävät suuren pitoisuuden veren suolaa, saadaan vihreä hehku.
Voinko vaihtaa Luminolin?
On tilanteita, joissa on tarpeen valmistaa valoneste ilman luminolia. Tätä varten ota boorihappo ja muutama tippa fluoreseiinia. Nämä aineet on sekoitettava ja lämmitettävä metallilevyllä. Neste hehkuu pimeässä noin minuutin ajan.
Ymmärtääksesi mitä luminoli on, on parempi yrittää hankkia se itse. Kuten sanonta kuuluu, on parempi nähdä kerran kuin kuulla sata kertaa. Mutta älä unohda, että kaikki kokeet sisältävät vuorovaikutusta syövyttävien ja haitallisten aineiden kanssa. Siksi turvatoimia on noudatettava.
