Kemiluminiscenca
Kemiluminiscenca (ali kemoluminiscenca) je vrsta luminiscence. Gre za proces, pri katerem svetloba nastane s kemično reakcijo. Kemiluminiscenca v bioloških sistemih se imenuje bioluminiscenca.
Svetloba pri kemiluminiscenci ni neposredno povezana s toploto. Preprost dvostopenjski primer reakcije A in B, pri kateri nastanejo C, D in svetloba.
[A] + [B] → [C*] + [D]
[C*] → [C] + Svetloba
C* je vzbujeno stanje C.
Ta reakcija je preprostejša od večine kemiluminiscenčnih reakcij. Vzbujeno stanje nastane, ko energija kemijske reakcije elektrone potisne v višjo orbito. Vzbujeno stanje je manj stabilno kot osnovno stanje. Elektroni v vzbujenem stanju padejo v osnovno stanje (z nižjo energijo) in oddajajo svetlobo.
Količina izmerljive svetlobe se imenuje sevalna jakost: ICL (oddani fotoni na sekundo).
Kemoluminiscenčna reakcija v Erlenmeyerjevi bučki proizvede veliko količino svetlobe
Analitične aplikacije
Naprava za merjenje svetlobe je preprosta. Potrebuje nekaj, v kar se lahko namesti vzorec, in fotopomnoževalno cevko. Pri kemijskih meritvah se lahko uporablja na tri načine.
- včasih iskani izdelek v reakciji z drugo spojino povzroči svetlobo,
- pri drugi vrsti se količina proizvedene svetlobe zmanjša, ko se doda želeni izdelek,
- včasih želeni produkt, ki se doda kemiluminiscenčni reakciji, povzroči več svetlobe (katalitična reakcija).
Analiza plinov
Metoda meri majhne količine onesnaževal v zraku. Običajna metoda meri količino dušikovega monoksida z reakcijo z ozonom. Svetloba, ki se uporablja, ima valovno dolžino od 600 do 2800 nm.
Analiza tekočin
Luminol je najbolj znana vrsta spojine, ki se uporablja za kemiluminiscenco v tekočinah.
Analiza celičnih organelov
Ca2+ (kalcij) v različnih delih celic, na primer v mitohondrijih, lahko povzroči svetlobo, ko reagira z beljakovino iz meduze, imenovano aequorin. Dušikov oksid (NO) je v celicah in je način, kako se celice pogovarjajo med seboj; to lahko izmerimo s spojino luminol.
Drugi primeri
Vprašanja in odgovori
V: Kaj je kemiluminiscenca?
O: Kemiluminiscenca je vrsta luminiscence, ki vključuje ustvarjanje svetlobe s kemično reakcijo.
V: Kaj je bioluminiscenca?
O: Bioluminiscenca se nanaša na kemiluminiscenco, ki se pojavlja v bioloških sistemih.
V: Ali je svetloba, ki nastane pri kemiluminiscenci, povezana s toploto?
O: Ne, svetloba, ki nastane pri kemiluminiscenci, ni povezana s toploto.
V: Ali lahko navedete primer kemiluminiscenčne reakcije?
O: Preprost primer kemiluminiscenčne reakcije je reakcija med A in B, pri kateri nastanejo C, D in svetloba.
V: Kaj je C* v kemiluminiscenčni reakciji?
O: C* je vzbujeno stanje C, ki nastane, ko energija kemijske reakcije elektrone potisne v višjo orbito.
V: Kako vzbujeno stanje C oddaja svetlobo?
O: Vzbujeno stanje je manj stabilno kot osnovno stanje, zato elektroni v vzbujenem stanju padejo v osnovno stanje in oddajajo svetlobo.
V: Kaj je intenzivnost sevanja?
O: Sevalna intenzivnost je količina merljive svetlobe, ki nastane pri kemiluminiscenčni reakciji, izražena kot ICL (emitirani fotoni na sekundo).
