Kemiluminescens
Kemiluminescens (eller kemoluminescens) er en form for luminescens. Det er en proces, hvor der dannes lys ud fra en kemisk reaktion. Kemiluminescens i biologiske systemer kaldes bioluminescens.
Det lys, der produceres ved kemiluminiscens, er ikke direkte forbundet med varme. Et simpelt eksempel på en reaktion i to trin med A og B, der producerer C, D og lys.
[A] + [B] → [C *] + [D]
[C* ] → [C] + lys
C* er en exciteret tilstand af C.
Denne reaktion er enklere end de fleste kemiluminescereaktioner. Den exciterede tilstand opstår, når elektroner skubbes op i en højere bane af energien fra en kemisk reaktion. Den exciterede tilstand er mindre stabil end grundtilstanden. Elektronerne i den exciterede tilstand falder ned til grundtilstanden (lavere energi) og udsender lys.
Mængden af målbart lys kaldes strålingsintensitet: I CL(fotoner udsendt pr. sekund).
En kemoluminescensreaktion i en Erlenmeyer-kolbe producerer en stor mængde lys
Analytiske anvendelser
Den nødvendige anordning til måling af lyset er enkel. Den skal have noget til at holde prøven og et fotomultiplikatorrør. Der er tre måder, hvorpå dette kan anvendes til kemiske målinger.
- undertiden gør det ønskede produkt lys, når det reagerer med en anden forbindelse,
- i en anden type falder mængden af lys, når det ønskede produkt tilsættes,
- Nogle gange giver det ønskede produkt, når det tilsættes til en kemiluminescensreaktion, mere lys (en katalytisk reaktion).
Analyse af gasser
Metoden måler små mængder af luftforurenende stoffer i atmosfæren. En almindelig metode måler mængden af kvælstofmonoxid ved at lade det reagere med ozon. Lyset har en bølgelængde på mellem 600 og 2800 nm.
Analyse af væsker
Luminol er den mest kendte type forbindelse, der anvendes til kemiluminescens i væsker.
Analyse af celleorganeller
Ca2+ (calcium) i forskellige dele af cellerne, f.eks. mitokondrier, kan skabe lys, når det reagerer med et protein fra en brandmand ved navn aequorin. Nitrogenoxid (NO) findes i cellerne og er en måde, hvorpå cellerne kan tale sammen, og det kan måles med stoffet luminol.
Andre eksempler
Spørgsmål og svar
Spørgsmål: Hvad er kemiluminescens?
A: Kemiluminescens er en form for luminescens, der indebærer, at der dannes lys gennem en kemisk reaktion.
Spørgsmål: Hvad er bioluminescens?
A: Bioluminescens henviser til kemiluminescens, der forekommer i biologiske systemer.
Spørgsmål: Er det lys, der produceres ved kemiluminescens, relateret til varme?
Svar: Nej, det lys, der produceres ved kemiluminescens, er ikke relateret til varme.
Spørgsmål: Kan du give et eksempel på en kemiluminescensreaktion?
A: Et simpelt eksempel på en kemiluminescensreaktion er reaktionen mellem A og B, som giver C, D og lys.
Spørgsmål: Hvad er C* i den kemiluminescerende reaktion?
A: C* er en exciteret tilstand af C, der opstår, når elektroner skubbes op i en højere bane af energien fra den kemiske reaktion.
Spørgsmål: Hvordan udsender den exciterede tilstand af C lys?
Svar: Den exciterede tilstand er mindre stabil end grundtilstanden, så elektronerne i den exciterede tilstand falder ned til grundtilstanden og udsender lys.
Spørgsmål: Hvad er strålingsintensitet?
Svar: Strålingsintensitet er den mængde målbart lys, der produceres i en kemiluminescensreaktion, udtrykt som ICL (fotoner udsendt pr. sekund).
