Nekatere snovi, ki sodelujejo v kemičnih reakcijah, imajo sposobnost oddajanja svetlobe. Vsak ljubiteljski kemik je vsaj enkrat naredil svetlečo tekočino. V tem članku bomo razpravljali o tem, kaj je luminol, kako ga pripraviti doma.
Kaj je kemiluminiscenca?
Številne reakcije v kemiji se nadaljujejo s sproščanjem energije. V večini poskusov se energija sprošča v obliki toplote. Ko alkalije in kisline medsebojno delujejo, se raztopine segrejejo. Obstajajo primeri, ko se energija lahko manifestira v obliki električnega toka (poskusi z galvanskimi celicami). Ko reaktanti gorijo, se energija pretvori v toploto in svetlobo.
Vendar obstajajo reakcije, pri katerih se oddaja svetloba, vendar ni opaziti povečanja temperature. Ta pojav se imenuje kemiluminiscenca. Najbolj presenetljiv primer je hladen sijaj fosforja. Treba je opozoriti, da se pri večini kemičnih reakcij s sproščanjem "hladne svetlobe" organske spojine oksidirajo. Oksidirajoča sredstva so običajno kisik ali vodikov peroksid.
V naravi je veliko snovi, ki lahko oddajajo svetlobo. Toda največkratsij je zelo šibek in ga je mogoče zaznati samo s posebno opremo.
Relativno majhna skupina organskih in anorganskih spojin je sposobna svetle in lepe kemiluminiscence. Primeri vključujejo: luminol, siloksen, lofin, lucegenin in difenil oksalat.
Kaj je Luminol?
Luminol je bil sintetiziran v Nemčiji leta 1902, pravo ime pa je dobil pozneje. Je beli ali svetlo rumeni kristali, dobro topen v polarnih organskih topilih. Luminol je popolnoma netopen v vodi.
To je organska snov, ki lahko oddaja svetlobo v kombinaciji z vodikovim peroksidom ali drugimi oksidanti. V nevtralnih in rahlo kislih tekočinah ob osvetlitvi z ultravijolično svetlobo fluorescira s svetlo modro svetlobo. V alkalnih raztopinah (vodikov peroksid), kjer reakcija poteka v prisotnosti katalizatorjev – fosforjevih spojin, kovinskih soli, hemina in hemoglobina – je sijaj bolj nasičen in svetel..
Proces je sestavljen iz 2 stopenj. Kislino segrevamo s hidrazinom v organskem topilu z visokim vreliščem (3-etilen glikol). Kot rezultat kondenzacije nastane heterociklični sistem 5-nitroftalilhidrazida. Ta spojina se reducira z amonijevim sulfidom, kar povzroči nastanek luminola. Z lastnimi rokami ga lahko dobite v laboratoriju s sintezo iz 3-nitro-ftalne kisline.
Kje se uporablja luminol
Zadevna snov izjemno reagira z železom, ki je del hemoglobina krvi. Zato ga forenzični strokovnjaki pogosto uporabljajo pri odkrivanju sledi krvi in prstnih odtisov, ki so ostali na kraju zločina. Luminol uporabljajo znanstveniki v različnih bioloških študijah za odkrivanje železa, bakra in cianida.
Kje kupiti raztopino luminola
Stroški luminola so precej visoki. Iščete ga lahko na kemijskih forumih, posebnih bazah podatkov ali v lekarnah. Če ne veste, kje dobiti luminol, ga lahko kupite v lekarni Galavit, ki je na voljo v tabletah, ampulah in supozitorijih. Tableta vsebuje 25 mg natrijeve soli luminola. Za 50 ml 1% raztopine je potrebnih 20 tablet (paket). Tablete zdrobimo v prah, nato pa jim dodamo vodo.
Žareča tekočina z vodikovim peroksidom
Obstajajo recepti za izdelavo svetleče tekočine iz improviziranih sredstev. Toda za pripravo raztopine je najbolje uporabiti luminol, ker daje enakomerno in mehko modrikasto svetlobo. Pred začetkom dela obvezno zaščitite izpostavljene dele telesa z debelo krpo, na roke pa si nadenite rokavice.
Luminol pripravimo doma po klasičnem (prvem) receptu:
- Luminol - 2-3 grame.
- Voda - 0,1 litra.
- Raztopina vodikovega peroksida (3%) - 0,08 litra.
- Kavstični natrij - 0,01 litra.
- Bakreni vitriol - 3gramov.
- Barvila (narezana, briljantno zelena ali katera koli druga).
- Steklenina (bučke ali kozarci).
Postopek kuhanja:
- V stekleno posodo nalijte vodo in dodajte luminol. Kristale temeljito premešajte v vodi, da se v njej čim bolj raztopijo.
- Dobljeni raztopini dodajte vodikov peroksid.
- Dodani sestavi dodajte bakrov sulfat. Vitriol lahko zamenjate z železovim kloridom ali krvno soljo.
- Zadnje, kar dodamo sestavi, je natrijev hidroksid.
- Ugasnite luči v sobi. Nastala sestava mora oddajati svetlo modri sijaj. Če je potrebna drugačna barva, raztopini dodajte želeno fluorescentno barvilo.
Druga možnost:
- Luminol raztopina (3%) - 5 ml.
- Hidroperit (3%) - 10 ml.
- vodni detergent za perilo - 20 ml.
- Kalijev permanganat.
- Katera koli steklena posoda ali kozarec.
Koraki dela:
- V posodo nalijte raztopine luminola, pralnega praška in vodikovega peroksida.
- Nežno zmeljemo nekaj kristalov kalijevega permanganata in jih dodamo celotni sestavi.
- Če želite videti, kaj je luminol in kako bo pokazal svoje lastnosti, ugasnite luč v sobi. Tekočina bo oddajala čudovit sijaj. Če raztopino občasno mešamo, se bo na njeni površini pojavila peneča pena.
Priprava raztopine z dimetil sulfoksidom
Bolj zanimiva možnost bi bilaoksidacija luminola z atmosferskim kisikom v dimeksidnem mediju. Sijaj se pojavi na vmesniku med zrakom in vodo.
Za pripravo kompozicije potrebujemo:
- Luminol - 0,15 grama.
- Dimeksid (dimetil sulfoksid) - 30 ml.
- Suha alkalija - 35 gramov.
- Vse fluorescentno barvilo.
- Visoka steklena posoda.
Koraki:
- Dimeksid, luminol in alkalijo temeljito premešajte v bučki.
- Bučko tesno zaprite s pokrovom.
- Ugasnite luči v sobi.
- Bučko rahlo pretresite, dokler ne dobite modrikastega sijaja. Če želite spremeniti barvo, dodajte fluorescentno barvilo.
- Če je sij izgubil svojo svetlost, lahko odprete posodo. Ko zrak vstopi v bučko, raztopina ponovno postane svetla in nasičena.
Nasveti za kuhanje
Raztopini ni priporočljivo dodajati veliko alkalij, ker se zelo slabo raztopi in tekočino spremeni v gosto kašo. Suspenzija luminola, dimeksida in alkalij se lahko shranjuje precej dolgo. Ko dodamo oksidant, bo sijaj enakomeren. Njegovo trajanje je odvisno od količine hidroperita in luminola in lahko doseže 40 minut. Toda zaradi presežka luminola sijaj postane šibkejši.
Upoštevati je treba, da bosta svetlost in trajanje sijaja odvisna tudi od koncentracije luminola. Zelo razredčene raztopine dajejo šibek, a dolgotrajen sijaj. Velika koncentracija snovi tvori močno svetlost celotne raztopine. Barva sijaja se lahko spremeni iz modre v zeleno. V večnasičene spojine, ki vsebujejo visoko koncentracijo krvne soli, dobimo zelen sijaj.
Ali lahko zamenjam Luminol?
Obstajajo situacije, ko je treba pripraviti svetlečo tekočino brez luminola. Če želite to narediti, vzemite borovo kislino in nekaj kapljic fluoresceina. Te snovi je treba mešati in segrevati na kovinski plošči. Tekočina bo žarela v temi približno minuto.
Če želite razumeti, kaj je luminol, je bolje, da ga poskusite dobiti sami. Kot pravi pregovor, bolje je enkrat videti kot stokrat slišati. Vendar ne pozabite, da vsi poskusi vključujejo interakcijo z jedkimi in škodljivimi snovmi. Zato je treba upoštevati varnostne ukrepe.
