Chemiluminiscencia
Chemiluminiscencia (alebo chemoluminiscencia) je druh luminiscencie. Je to proces vzniku svetla z chemickej reakcie. Chemiluminiscencia v biologických systémoch sa nazýva bioluminiscencia.
Svetlo, ktoré vzniká pri chemiluminiscencii, nie je priamo spojené s teplom. Jednoduchý dvojstupňový príklad reakcie A a B, pri ktorej vznikajú C, D a svetlo.
[A] + [B] → [C*] + [D]
[C*] → [C] + svetlo
C* je excitovaný stav C.
Táto reakcia je jednoduchšia ako väčšina chemiluminiscenčných reakcií. K excitovanému stavu dochádza, keď sú elektróny vytlačené na vyššiu obežnú dráhu energiou chemickej reakcie. Vzbudený stav je menej stabilný ako základný stav. Elektróny v excitovanom stave spadnú do základného stavu (s nižšou energiou) a vyžarujú svetlo.
Množstvo merateľného svetla sa nazýva intenzita žiarenia: ICL (fotóny vyžiarené za sekundu).
Chemoluminiscenčná reakcia v Erlenmeyerovej banke produkuje veľké množstvo svetla
Analytické aplikácie
Zariadenie potrebné na meranie svetla je jednoduché. Potrebuje niečo na uchytenie vzorky a fotonásobič. Pri chemických meraniach sa dá použiť tromi spôsobmi.
- niekedy sa hľadaný produkt rozsvieti, keď reaguje s inou zlúčeninou,
- v inom type množstvo vyrobeného svetla klesá, keď sa pridá hľadaný produkt,
- niekedy sa hľadaný produkt po pridaní do chemiluminiscenčnej reakcie rozsvieti viac (katalytická reakcia).
Analýza plynov
Touto metódou sa merajú malé množstvá znečisťujúcich látok v ovzduší. Bežnou metódou sa meria množstvo oxidu dusnatého jeho reakciou s ozónom. Vyrobené svetlo má rozsah vlnových dĺžok 600 až 2800 nm.
Analýza kvapalín
Luminol je najznámejší typ zlúčeniny používanej na chemiluminiscenciu v kvapalinách.
Analýza bunkových organel
Ca2+ (vápnik) vo vnútri rôznych častí buniek, ako sú mitochondrie, môže vytvoriť svetlo, keď reaguje s proteínom z medúz s názvom aequorín. Oxid dusnatý (NO) sa nachádza v bunkách a je to spôsob, akým sa bunky medzi sebou dorozumievajú, čo sa dá merať pomocou zlúčeniny luminol.
Ďalšie príklady
Otázky a odpovede
Otázka: Čo je to chemiluminiscencia?
Odpoveď: Chemiluminiscencia je druh luminiscencie, ktorý zahŕňa tvorbu svetla prostredníctvom chemickej reakcie.
Otázka: Čo je bioluminiscencia?
Odpoveď: Bioluminiscencia sa vzťahuje na chemiluminiscenciu, ktorá sa vyskytuje v biologických systémoch.
Otázka: Je svetlo vznikajúce pri chemiluminiscencii spojené s teplom?
Odpoveď: Nie, svetlo vznikajúce pri chemiluminiscencii nesúvisí s teplom.
Otázka: Môžete uviesť príklad chemiluminiscenčnej reakcie?
Odpoveď: Jednoduchým príkladom chemiluminiscenčnej reakcie je reakcia medzi A a B, pri ktorej vznikajú C, D a svetlo.
Otázka: Čo je C* v chemiluminiscenčnej reakcii?
Odpoveď: C* je excitovaný stav C, ktorý vzniká, keď sú elektróny vytlačené na vyššiu obežnú dráhu energiou chemickej reakcie.
Otázka: Ako vyžaruje excitovaný stav C svetlo?
Odpoveď: Excitovaný stav je menej stabilný ako základný stav, takže elektróny v excitovanom stave padajú do základného stavu a emitujú svetlo.
Otázka: Čo je to intenzita žiarenia?
Odpoveď: Intenzita žiarenia je množstvo merateľného svetla, ktoré vzniká pri chemiluminiscenčnej reakcii, vyjadrené ako ICL (fotóny emitované za sekundu).
