Neke tvari koje sudjeluju u kemijskim reakcijama imaju sposobnost emitiranja svjetlosti. Svaki je kemičar amater barem jednom napravio svjetleću tekućinu. Ovaj članak govori o tome što je luminol, kako ga pripremiti kod kuće.
Što je kemiluminiscencija?
Mnoge reakcije u kemiji nastavljaju se s oslobađanjem energije. U većini eksperimenata energija se oslobađa u obliku topline. Kada lužine i kiseline međusobno djeluju, otopine se zagrijavaju. Postoje slučajevi kada se energija može manifestirati u obliku električne struje (pokusi s galvanskim ćelijama). Kada reaktanti izgaraju, energija se pretvara u toplinu i svjetlost.
Ali postoje reakcije u kojima se emitira svjetlost, ali se ne opaža porast temperature. Taj se fenomen naziva kemiluminiscencija. Najupečatljiviji primjer je hladni sjaj fosfora. Treba napomenuti da se u većini kemijskih reakcija s oslobađanjem "hladne svjetlosti" organski spojevi oksidiraju. Oksidirajuća sredstva su obično kisik ili vodikov peroksid.
U prirodi postoje mnoge tvari koje mogu emitirati svjetlost. Ali najčešćesjaj je vrlo slab i može se otkriti samo pomoću posebne opreme.
Relativno mala skupina organskih i anorganskih spojeva sposobna je za svijetlu i lijepu kemiluminiscenciju. Primjeri uključuju: luminol, siloksen, lofin, lucegenin i difenil oksalat.
Što je Luminol?
Luminol je sintetiziran u Njemačkoj 1902. godine, ali je pravo ime dobio kasnije. To su bijeli ili svijetložuti kristali, lako topljivi u polarnim organskim otapalima. Luminol je potpuno netopiv u vodi.
Ovo je organska tvar sposobna emitirati svjetlost u kombinaciji s vodikovim peroksidom ili drugim oksidacijskim sredstvima. U neutralnim i blago kiselim tekućinama, kada je osvijetljen ultraljubičastim svjetlom, fluorescira svijetloplavim svjetlom. U alkalnim otopinama (vodikov peroksid), gdje se reakcija odvija u prisutnosti katalizatora - spojeva fosfora, metalnih soli, hemina i hemoglobina - sjaj je zasićeniji i svjetliji..
Proces se sastoji od 2 faze. Kiselina se zagrijava s hidrazinom u organskom otapalu visokog vrelišta (3-etilen glikol). Kao rezultat kondenzacije, dobiva se heterociklički sustav 5-nitroftalilhidrazida. Ovaj spoj se reducira amonijevim sulfidom, što rezultira stvaranjem luminola. Svojim rukama možete ga dobiti u laboratoriju sintezom iz 3-nitro-ftalne kiseline.
Gdje se koristi luminol
Dotična tvar izvanredno reagira sa željezom, koje je dio hemoglobina krvi. Stoga je naširoko koriste forenzičari u otkrivanju tragova krvi i otisaka prstiju ostavljenih na mjestu zločina. Luminol koriste znanstvenici u raznim biološkim studijama za otkrivanje željeza, bakra i cijanida.
Gdje kupiti otopinu luminola
Cijena luminola je prilično visoka. Možete ga tražiti na kemijskim forumima, posebnim bazama podataka ili u ljekarnama. Ako ne znate gdje nabaviti luminol, onda ga možete kupiti u ljekarni Galavit, koji je dostupan u tabletama, ampulama i čepićima. Tableta sadrži 25 mg luminol natrijeve soli. Za 50 ml 1% otopine potrebno je 20 tableta (pakiranje). Tablete se drobe u prah, a zatim im se dodaje voda.
Svjetleća tekućina s vodikovim peroksidom
Postoje recepti za izradu svjetleće tekućine od improviziranih sredstava. Ali za pripremu otopine najbolje je koristiti luminol, jer daje ravnomjerno i meko plavkasto svjetlo. Prije početka rada obavezno zaštitite izložene dijelove tijela debelom krpom, a na ruke stavite rukavice.
Pripremimo luminol kod kuće po klasičnom (prvom) receptu:
- Luminol - 2-3 grama.
- Voda - 0,1 litara.
- Otopina vodikovog peroksida (3%) - 0,08 litara.
- Kaustični natrij - 0,01 litara.
- Bakreni vitriol - 3grama.
- Boje (sjeckane, briljantno zelene ili bilo koje druge).
- Staklo (boce ili staklenke).
Proces kuhanja:
- Ulijte vodu u staklenu posudu i dodajte luminol. Temeljito pomiješajte kristale u vodi kako bi se što više otopili u njoj.
- Dodajte vodikov peroksid u rezultirajuću otopinu.
- Dodajte bakreni sulfat u dobiveni sastav. Vitriol možete zamijeniti željeznim kloridom ili krvnom soli.
- Zadnje što dodajemo u sastav je natrijev hidroksid.
- Ugasi svjetla u sobi. Rezultirajući sastav trebao bi emitirati svijetli plavi sjaj. Ako je potrebna drugačija boja, dodajte željenu fluorescentnu boju u otopinu.
Druga opcija:
- Luminol otopina (3%) - 5 ml.
- Hidroperit (3%) - 10 ml.
- vodeni deterdžent za rublje - 20 ml.
- Kalijev permanganat.
- Bilo koja staklena posuda ili staklenka.
Koraci rada:
- Ulijte otopine luminola, praška za pranje rublja i vodikovog peroksida u posudu.
- Nježno sameljite nekoliko kristala kalijevog permanganata i dodajte ga ukupnom sastavu.
- Da biste vidjeli što je luminol i kako će manifestirati svoja svojstva, ugasite svjetlo u prostoriji. Tekućina će emitirati prekrasan sjaj. Ako se otopina povremeno miješa, na njenoj površini će se pojaviti pjenušava pjena.
Priprema otopine s dimetil sulfoksidom
Zanimljivija opcija bi bilaoksidacija luminola atmosferskim kisikom u dimeksidnom mediju. Sjaj se javlja na granici između zraka i vode.
Za pripremu kompozicije potrebno nam je:
- Luminol - 0,15 grama.
- Dimexide (dimetil sulfoksid) - 30 ml.
- Suha lužina - 35 grama.
- Bilo koja fluorescentna boja.
- Visoko stakleno posuđe.
Koraci:
- Temeljito pomiješajte dimeksid, luminol i lužinu u tikvici.
- Čvrsto zatvorite tikvicu poklopcem.
- Ugasi svjetla u sobi.
- Lagano protresite tikvicu dok se ne dobije plavkasti sjaj. Za promjenu boje dodajte fluorescentnu boju.
- Ako je sjaj izgubio svoju svjetlinu, tada možete otvoriti spremnik. Kada zrak uđe u tikvicu, otopina ponovno postaje svijetla i zasićena.
Savjeti za kuhanje
Ne preporučuje se dodavanje puno lužine u otopinu, jer se ona vrlo slabo otapa i pretvara tekućinu u gustu kašu. Suspenzija luminola, dimeksida i lužine može se čuvati dosta dugo. Kada se doda oksidant, sjaj će biti ujednačen. Njegovo trajanje ovisi o količini hidroperita i luminola i može doseći 40 minuta. Ali od viška luminola, sjaj postaje slabiji.
Treba napomenuti da će svjetlina i trajanje sjaja također ovisiti o koncentraciji luminola. Jako razrijeđene otopine daju slab, ali dugotrajan sjaj. Velika koncentracija tvari stvara jaku svjetlinu cijele otopine. Boja sjaja može se mijenjati od plave do zelene. U višezasićenim spojevima koji sadrže visoku koncentraciju krvne soli, dobiva se zeleni sjaj.
Mogu li zamijeniti Luminol?
Postoje situacije kada je potrebno pripremiti svjetleću tekućinu bez luminola. Da biste to učinili, uzmite bornu kiselinu i nekoliko kapi fluoresceina. Te se tvari moraju pomiješati i zagrijati na metalnoj ploči. Tekućina će svijetliti u mraku oko minutu.
Da biste razumjeli što je luminol, bolje je pokušati ga sami nabaviti. Kako se kaže, bolje je jednom vidjeti nego sto puta čuti. Ali nemojte zaboraviti da svaki eksperiment uključuje interakciju s kaustičnim i štetnim tvarima. Stoga se moraju poštivati sigurnosne mjere.
