Niektóre substancje biorące udział w reakcjach chemicznych mają zdolność emitowania światła. Każdy chemik-amator przynajmniej raz wytworzył świetlistą ciecz. W tym artykule omówimy czym jest luminol, jak go przygotować w domu.
Co to jest chemiluminescencja?
Wiele reakcji w chemii przebiega z uwolnieniem energii. W większości eksperymentów energia uwalniana jest w postaci ciepła. Gdy zasady i kwasy wchodzą w interakcję, roztwory nagrzewają się. Zdarzają się przypadki, kiedy energia może objawiać się w postaci prądu elektrycznego (eksperymenty z ogniwami galwanicznymi). Podczas spalania reagentów energia jest przekształcana w ciepło i światło.
Ale są reakcje, w których emitowane jest światło, ale nie obserwuje się wzrostu temperatury. Zjawisko to nazywa się chemiluminescencją. Najbardziej uderzającym przykładem jest zimny blask fosforu. Należy zauważyć, że w większości reakcji chemicznych z uwolnieniem „zimnego światła” związki organiczne ulegają utlenieniu. Czynnikami utleniającymi są zwykle tlen lub nadtlenek wodoru.
W naturze istnieje wiele substancji, które mogą emitować światło. Ale najczęściejblask jest bardzo słaby i można go wykryć tylko za pomocą specjalnego sprzętu.
Stosunkowo niewielka grupa związków organicznych i nieorganicznych jest zdolna do jasnej i pięknej chemiluminescencji. Przykłady obejmują: luminol, siloksen, lofin, lucegeninę i szczawian difenylu.
Co to jest Luminol?
Luminol został zsyntetyzowany w Niemczech w 1902 roku, ale później otrzymał swoją prawdziwą nazwę. Jest to białe lub jasnożółte kryształy, łatwo rozpuszczalne w polarnych rozpuszczalnikach organicznych. Luminol jest całkowicie nierozpuszczalny w wodzie.
Jest to substancja organiczna zdolna do emitowania światła w połączeniu z nadtlenkiem wodoru lub innymi środkami utleniającymi. W neutralnych i lekko kwaśnych cieczach, po oświetleniu światłem ultrafioletowym, fluoryzuje światłem jasnoniebieskim. W roztworach alkalicznych (nadtlenek wodoru), gdzie reakcja przebiega w obecności katalizatorów – związków fosforu, soli metali, heminy i hemoglobiny – blask jest bardziej nasycony i jaśniejszy.
Proces składa się z 2 etapów. Kwas ogrzewa się z hydrazyną w rozpuszczalniku organicznym o wysokiej temperaturze wrzenia (glikol 3-etylenowy). W wyniku kondensacji otrzymuje się układ heterocykliczny 5-nitroftalilohydrazydu. Związek ten jest redukowany siarczkiem amonu, w wyniku czego powstaje luminol. Własnymi rękami możesz go uzyskać w laboratorium poprzez syntezę z kwasu 3-nitroftalowego.
Gdzie jest używany luminol
Omawiana substancja wyjątkowo reaguje z żelazem, które jest częścią hemoglobiny we krwi. Dlatego jest szeroko stosowany przez biegłych sądowych w wykrywaniu śladów krwi i odcisków palców pozostawionych na miejscu przestępstwa. Luminol jest używany przez naukowców w różnych badaniach biologicznych do wykrywania żelaza, miedzi i cyjanku.
Gdzie kupić roztwór luminolu
Koszt luminolu jest dość wysoki. Możesz go szukać na forach chemicznych, specjalnych bazach danych lub w aptekach. Jeśli nie wiesz, skąd wziąć luminol, to możesz go kupić w aptece Galavit, która jest dostępna w tabletkach, ampułkach i czopkach. Tabletka zawiera 25 mg soli sodowej luminolu. Na 50 ml 1% roztworu wymagane jest 20 tabletek (opakowanie). Tabletki kruszy się na proszek, a następnie dodaje się do niego wodę.
Rozżarzona ciecz z nadtlenkiem wodoru
Istnieją przepisy na zrobienie świetlistej cieczy z improwizowanych środków. Ale do przygotowania roztworu najlepiej użyć luminolu, ponieważ daje równomierne i miękkie niebieskawe światło. Przed rozpoczęciem pracy należy zabezpieczyć odsłonięte części ciała grubą szmatką, a na dłonie założyć rękawiczki.
Przygotujmy luminol w domu według klasycznego (pierwszego) przepisu:
- Luminol - 2-3 gramy.
- Woda - 0,1 litra.
- Roztwór nadtlenku wodoru (3%) - 0,08 litra.
- Sód kaustyczny - 0,01 litra.
- Witriol miedziany - 3gramów.
- Barwniki (posiekane, jaskrawe zielone lub inne).
- Naczynia szklane (kolby lub słoiki).
Proces gotowania:
- Wlej wodę do szklanego pojemnika i dodaj luminol. Dokładnie wymieszaj kryształy w wodzie, aby rozpuściły się w niej jak najwięcej.
- Dodaj nadtlenek wodoru do otrzymanego roztworu.
- Dodaj siarczan miedzi do powstałej kompozycji. Możesz zastąpić witriol chlorkiem żelazowym lub solą z krwi.
- Ostatnią rzeczą, którą dodajemy do kompozycji jest wodorotlenek sodu.
- Wyłącz światła w pokoju. Powstała kompozycja powinna emitować jasnoniebieski blask. Jeśli potrzebny jest inny kolor, dodaj do roztworu żądany barwnik fluorescencyjny.
Druga opcja:
- Roztwór luminolu (3%) - 5 ml.
- Hydroperyt (3%) - 10 ml.
- Wodny detergent do prania - 20 ml.
- Nadmanganian potasu.
- Dowolne szklane naczynie lub słoik.
Kroki pracy:
- Wlej roztwory luminolu, proszku do prania i nadtlenku wodoru do pojemnika.
- Delikatnie zmiel kilka kryształków nadmanganianu potasu i dodaj go do całości kompozycji.
- Aby zobaczyć, czym jest luminol i jak przejawi swoje właściwości, wyłącz światło w pomieszczeniu. Płyn będzie emitować piękny blask. Jeśli roztwór będzie okresowo mieszany, na jego powierzchni pojawi się musująca piana.
Przygotowywanie roztworu z dimetylosulfotlenkiem
Bardziej interesującą opcją byłobyutlenianie luminolu tlenem atmosferycznym w środowisku dimeksydu. Blask występuje na styku powietrza i wody.
Do przygotowania kompozycji potrzebujemy:
- Luminol - 0,15 grama.
- Dimeksyd (dimetylosulfotlenek) - 30 ml.
- Sucha alkaliczna - 35 gramów.
- Dowolny barwnik fluorescencyjny.
- Wysokie naczynia szklane.
Kroki:
- Dokładnie wymieszaj dimeksyd, luminol i alkalia w kolbie.
- Zamknij szczelnie kolbę pokrywką.
- Wyłącz światła w pokoju.
- Wstrząśnij lekko kolbą, aż uzyskasz niebieskawy blask. Aby zmienić kolor, dodaj barwnik fluorescencyjny.
- Jeśli blask stracił swoją jasność, możesz otworzyć pojemnik. Kiedy powietrze dostanie się do kolby, roztwór ponownie staje się jasny i nasycony.
Wskazówki dotyczące gotowania
Nie zaleca się dodawania dużej ilości alkaliów do roztworu, ponieważ bardzo słabo się rozpuszcza i zamienia płyn w gęstą owsiankę. Zawiesina luminolu, dimeksydu i alkaliów może być przechowywana przez dość długi czas. Po dodaniu środka utleniającego blask będzie jednolity. Czas jego trwania zależy od ilości hydroperytu i luminolu i może osiągnąć 40 minut. Ale z nadmiaru luminolu blask słabnie.
Należy zauważyć, że jasność i czas trwania poświaty będą również zależeć od stężenia luminolu. Silnie rozcieńczone roztwory dają słaby, ale długotrwały blask. Duża koncentracja substancji tworzy silną jasność całego roztworu. Kolor blasku może zmienić się z niebieskiego na zielony. Więcejzwiązki nasycone zawierające wysokie stężenie soli we krwi, uzyskuje się zielony blask.
Czy mogę wymienić Luminol?
Są sytuacje, w których konieczne jest przygotowanie płynu świecącego bez luminolu. Aby to zrobić, weź kwas borowy i kilka kropli fluoresceiny. Substancje te należy wymieszać i podgrzać na metalowej płycie. Ciecz będzie świecić w ciemności przez około minutę.
Aby zrozumieć czym jest luminol, lepiej spróbować samemu go zdobyć. Jak mówi przysłowie, lepiej raz zobaczyć niż sto razy usłyszeć. Ale nie zapominaj, że wszelkie eksperymenty obejmują interakcję z substancjami żrącymi i szkodliwymi. Dlatego należy przestrzegać środków ostrożności.
