Chemiluminescencija
Chemiluminescencija (arba chemoluminescencija) yra tam tikra liuminescencijos rūšis. Tai procesas, kai šviesa atsiranda vykstant cheminei reakcijai. Biologinėse sistemose chemiliuminescencija vadinama bioliuminescencija.
Chemiluminiscencijos metu gaunama šviesa nėra tiesiogiai susijusi su šiluma. Paprastas dviejų žingsnių reakcijos pavyzdys: A ir B reakcija, kurios metu susidaro C, D ir šviesa.
[A] + [B] → [C*] + [D]
[C*] → [C] + Šviesa
C* yra sužadintoji C būsena.
Ši reakcija yra paprastesnė nei dauguma chemiluminescencijos reakcijų. Sužadinta būsena susidaro, kai cheminės reakcijos energija išstumia elektronus į aukštesnę orbitą. Sužadinta būsena yra mažiau stabili nei pagrindinė būsena. Sužadintoje būsenoje esantys elektronai nukrenta į pagrindinę būseną (mažesnės energijos) ir išspinduliuoja šviesą.
Išmatuojamas šviesos kiekis vadinamas spinduliuotės intensyvumu: ICL (per sekundę išspinduliuojami fotonai).
Vykstant chemoluminescencinei reakcijai Erlenmejerio kolboje susidaro didelis šviesos kiekis
Analitiniai taikymai
Šviesai matuoti reikalingas prietaisas yra paprastas. Reikia kažko, kad būtų galima laikyti mėginį, ir fotomultiplikatoriaus vamzdelio. Cheminiams matavimams jį galima naudoti trimis būdais.
- kartais ieškomas produktas, reaguodamas su kitu junginiu, tampa šviesus,
- kitame tipe šviesos kiekis sumažėja, kai pridedama norimo produkto,
- kartais į chemiluminescencijos reakciją pridėjus norimo produkto, atsiranda daugiau šviesos (katalizinė reakcija).
Dujų analizė
Šiuo metodu matuojami nedideli atmosferos teršalų kiekiai. Įprastu metodu azoto monoksido kiekis matuojamas reaguojant su ozonu. Skleidžiamos šviesos bangos ilgis yra nuo 600 iki 2800 nm.
Skysčių analizė
Luminolis yra žinomiausias cheminei liuminescencijai skysčiuose naudojamas junginys.
Ląstelės organelių analizė
Ca2+ (kalcis), esantis įvairiose ląstelių dalyse, pavyzdžiui, mitochondrijose, gali skleisti šviesą, kai reaguoja su medūzos baltymu aekorinu. Azoto oksidas (NO) yra ląstelėse ir padeda ląstelėms susikalbėti tarpusavyje, jį galima išmatuoti naudojant liuminolio junginį.
Kiti pavyzdžiai
- Chemiluminescencinių molekulių gamtoje pavyzdys yra ugniaplaukių luciferinas.
- Šis procesas naudojamas švytinčioms lazdelėms gaminti.
Klausimai ir atsakymai
K: Kas yra chemiliuminescencija?
A: Chemiluminescencija yra liuminescencijos rūšis, kai šviesa atsiranda vykstant cheminei reakcijai.
K: Kas yra bioliuminescencija?
A: Bioluminescencija - tai chemiluminescencija, kuri vyksta biologinėse sistemose.
Klausimas: Ar chemiliuminescencijos metu atsirandanti šviesa yra susijusi su šiluma?
A: Ne, chemiliuminescencijos metu atsirandanti šviesa nėra susijusi su šiluma.
K: Ar galite pateikti chemiliuminescencinės reakcijos pavyzdį?
A: Paprastas chemiluminescencinės reakcijos pavyzdys yra reakcija tarp A ir B, kurios metu susidaro C, D ir šviesa.
K: Kas yra C* chemiluminescencinėje reakcijoje?
A: C* yra sužadinta C būsena, kuri atsiranda, kai cheminės reakcijos energija išstumia elektronus į aukštesnę orbitą.
K: Kaip sužadinta C būsena skleidžia šviesą?
A: Sužadintoji būsena yra mažiau stabili nei pagrindinė būsena, todėl sužadintoje būsenoje esantys elektronai nukrenta į pagrindinę būseną, skleisdami šviesą.
K: Kas yra spinduliuotės intensyvumas?
A: Spinduliavimo intensyvumas - tai išmatuojamos šviesos kiekis, susidarantis chemiliuminescencinės reakcijos metu, išreiškiamas ICL (fotonais, išspinduliuojamais per sekundę).
