Ορισμένες ουσίες, που συμμετέχουν σε χημικές αντιδράσεις, έχουν την ικανότητα να εκπέμπουν φως. Κάθε ερασιτέχνης χημικός τουλάχιστον μια φορά έφτιαξε ένα φωτεινό υγρό. Αυτό το άρθρο θα συζητήσει τι είναι το luminol, πώς να το παρασκευάσετε στο σπίτι.
Τι είναι η χημειοφωταύγεια;
Πολλές αντιδράσεις στη χημεία προχωρούν με την απελευθέρωση ενέργειας. Στα περισσότερα πειράματα, η ενέργεια απελευθερώνεται με τη μορφή θερμότητας. Όταν τα αλκάλια και τα οξέα αλληλεπιδρούν, τα διαλύματα θερμαίνονται. Υπάρχουν περιπτώσεις που η ενέργεια μπορεί να εκδηλωθεί με τη μορφή ηλεκτρικού ρεύματος (πειράματα με γαλβανικά κύτταρα). Όταν καίγονται τα αντιδρώντα, η ενέργεια μετατρέπεται σε θερμότητα και φως.
Υπάρχουν όμως αντιδράσεις στις οποίες εκπέμπεται φως, αλλά δεν παρατηρείται αύξηση της θερμοκρασίας. Αυτό το φαινόμενο ονομάζεται χημειοφωταύγεια. Το πιο εντυπωσιακό παράδειγμα είναι η ψυχρή λάμψη του φωσφόρου. Πρέπει να σημειωθεί ότι στις περισσότερες χημικές αντιδράσεις με την απελευθέρωση «ψυχρού φωτός» οξειδώνονται οργανικές ενώσεις. Οι οξειδωτικοί παράγοντες είναι συνήθως οξυγόνο ή υπεροξείδιο του υδρογόνου.
Υπάρχουν πολλές ουσίες στη φύση που μπορούν να εκπέμπουν φως. Τις περισσότερες φορές όμωςη λάμψη είναι πολύ αδύναμη και μπορεί να ανιχνευθεί μόνο με χρήση ειδικού εξοπλισμού.
Μια σχετικά μικρή ομάδα οργανικών και ανόργανων ενώσεων είναι ικανή για φωτεινή και όμορφη χημειοφωταύγεια. Παραδείγματα περιλαμβάνουν: λουμινόλη, σιλοξένιο, λοφίνη, λουκεγενίνη και οξαλικό διφαινύλιο.
Τι είναι το Luminol;
Η Luminol συντέθηκε στη Γερμανία το 1902, αλλά πήρε το πραγματικό της όνομα αργότερα. Είναι λευκοί ή ανοιχτοκίτρινοι κρύσταλλοι, εύκολα διαλυτοί σε πολικούς οργανικούς διαλύτες. Η λουμινόλη είναι εντελώς αδιάλυτη στο νερό.
Πρόκειται για μια οργανική ουσία ικανή να εκπέμπει φως όταν συνδυάζεται με υπεροξείδιο του υδρογόνου ή άλλους οξειδωτικούς παράγοντες. Σε ουδέτερα και ελαφρώς όξινα υγρά, όταν φωτίζεται με υπεριώδες φως, φθορίζει με γαλάζιο φως. Σε αλκαλικά διαλύματα (υπεροξείδιο του υδρογόνου), όπου η αντίδραση προχωρά παρουσία καταλυτών - ενώσεων φωσφόρου, μεταλλικών αλάτων, αιμίνης και αιμοσφαιρίνης - η λάμψη είναι πιο κορεσμένη και φωτεινή.
Η διαδικασία αποτελείται από 2 στάδια. Το οξύ θερμαίνεται με υδραζίνη σε οργανικό διαλύτη υψηλού σημείου βρασμού (3-αιθυλενογλυκόλη). Ως αποτέλεσμα της συμπύκνωσης, λαμβάνεται ένα ετεροκυκλικό σύστημα 5-νιτροφθαλυλυδραζιδίου. Αυτή η ένωση ανάγεται με θειούχο αμμώνιο, με αποτέλεσμα το σχηματισμό λουμινόλης. Με τα χέρια σας, μπορείτε να το πάρετε στο εργαστήριο με σύνθεση από 3-νιτρο-φθαλικό οξύ.
Πού χρησιμοποιείται το luminol
Η εν λόγω ουσία αντιδρά εντυπωσιακά με τον σίδηρο, ο οποίος αποτελεί μέρος της αιμοσφαιρίνης του αίματος. Ως εκ τούτου, χρησιμοποιείται ευρέως από ιατροδικαστές για την ανίχνευση ιχνών αίματος και δακτυλικών αποτυπωμάτων στον τόπο του εγκλήματος. Η λουμινόλη χρησιμοποιείται από επιστήμονες σε διάφορες βιολογικές μελέτες για την ανίχνευση σιδήρου, χαλκού και κυανίου.
Πού να αγοράσετε διάλυμα luminol
Το κόστος της λουμινόλης είναι αρκετά υψηλό. Μπορείτε να το αναζητήσετε σε φόρουμ χημικών, ειδικές βάσεις δεδομένων ή σε φαρμακεία. Αν δεν ξέρετε πού να προμηθευτείτε το luminol, τότε μπορείτε να το αγοράσετε από το φαρμακείο Galavit, το οποίο διατίθεται σε ταμπλέτες, αμπούλες και υπόθετα. Το δισκίο περιέχει 25 mg άλατος νατρίου λουμινόλης. Για 50 ml διαλύματος 1%, απαιτούνται 20 δισκία (συσκευασία). Τα δισκία θρυμματίζονται σε σκόνη και στη συνέχεια προστίθεται νερό σε αυτήν.
Λυμπερό υγρό με υπεροξείδιο του υδρογόνου
Υπάρχουν συνταγές για την κατασκευή ενός φωτεινού υγρού από αυτοσχέδια μέσα. Αλλά για την παρασκευή του διαλύματος, είναι καλύτερο να χρησιμοποιήσετε λουμινόλη, γιατί δίνει ένα ομοιόμορφο και απαλό γαλαζωπό φως. Πριν ξεκινήσετε την εργασία, φροντίστε να προστατέψετε τις εκτεθειμένες περιοχές του σώματος με ένα χοντρό πανί και να φορέσετε γάντια στα χέρια σας.
Ας ετοιμάσουμε το luminol στο σπίτι σύμφωνα με την κλασική (πρώτη) συνταγή:
- Λουμινόλη - 2-3 γραμμάρια.
- Νερό - 0,1 λίτρα.
- Διάλυμα υπεροξειδίου του υδρογόνου (3%) - 0,08 λίτρα.
- Καυστικό νάτριο - 0,01 λίτρα.
- Χαλκό βιτριόλι - 3γραμμάρια.
- Βαφές (ψιλοκομμένο, λαμπερό πράσινο ή οποιαδήποτε άλλη).
- Γυάλινα σκεύη (φιάλες ή βάζα).
Μαγειρική διαδικασία:
- Ρίξτε νερό σε ένα γυάλινο δοχείο και προσθέστε λουμινόλη. Ανακατέψτε καλά τους κρυστάλλους στο νερό, ώστε να διαλυθούν όσο το δυνατόν περισσότερο σε αυτό.
- Προσθέστε υπεροξείδιο του υδρογόνου στο διάλυμα που προκύπτει.
- Προσθέστε θειικό χαλκό στη σύνθεση που προκύπτει. Μπορείτε να αντικαταστήσετε το βιτριόλι με χλωριούχο σίδηρο ή αλάτι αίματος.
- Το τελευταίο πράγμα που προσθέτουμε στη σύνθεση είναι το υδροξείδιο του νατρίου.
- Σβήστε τα φώτα στο δωμάτιο. Η σύνθεση που προκύπτει θα πρέπει να εκπέμπει μια φωτεινή μπλε λάμψη. Εάν χρειάζεται διαφορετικό χρώμα, τότε προσθέστε την επιθυμητή φθορίζουσα βαφή στο διάλυμα.
Δεύτερη επιλογή:
- Διάλυμα Luminol (3%) - 5 ml.
- Υδροπερίτης (3%) - 10 ml.
- Απορρυπαντικό πλυντηρίου με νερό - 20 ml.
- Υπερμαγγανικό κάλιο.
- Οποιοδήποτε γυάλινο δοχείο ή βάζο.
Βήματα εργασίας:
- Ρίξτε διαλύματα λουμινόλης, σκόνης πλυσίματος και υπεροξειδίου του υδρογόνου στο δοχείο.
- Αλείψτε απαλά μερικούς κρυστάλλους υπερμαγγανικού καλίου και προσθέστε το στη συνολική σύνθεση.
- Για να δείτε τι είναι η λουμινόλη και πώς θα εκδηλώσει τις ιδιότητές της, σβήστε το φως στο δωμάτιο. Το υγρό θα εκπέμψει μια όμορφη λάμψη. Εάν το διάλυμα αναδεύεται περιοδικά, θα εμφανιστεί ένας αφρώδες αφρός στην επιφάνειά του.
Παρασκευή διαλύματος με διμεθυλοσουλφοξείδιο
Μια πιο ενδιαφέρουσα επιλογή θα ήτανοξείδωση λουμινόλης με ατμοσφαιρικό οξυγόνο σε μέσο διμεξειδίου. Η λάμψη εμφανίζεται στη διεπαφή μεταξύ αέρα και νερού.
Για να ετοιμάσουμε τη σύνθεση χρειαζόμαστε:
- Λουμινόλη - 0,15 γραμμάρια.
- Διμεξίδιο (διμεθυλοσουλφοξείδιο) - 30 ml.
- Ξηρά αλκάλια - 35 γραμμάρια.
- Οποιαδήποτε φθορίζουσα βαφή.
- Ψηλά γυάλινα σκεύη.
Βήματα:
- Ανακατέψτε καλά το διμεξείδιο, τη λουμινόλη και το αλκάλιο σε μια φιάλη.
- Κλείστε καλά τη φιάλη με ένα καπάκι.
- Σβήστε τα φώτα στο δωμάτιο.
- Ανακινήστε ελαφρά τη φιάλη μέχρι να αποκτήσετε μια μπλε λάμψη. Για να αλλάξετε το χρώμα, προσθέστε μια φθορίζουσα βαφή.
- Εάν η λάμψη έχει χάσει τη φωτεινότητά της, τότε μπορείτε να ανοίξετε το δοχείο. Όταν ο αέρας εισέλθει στη φιάλη, το διάλυμα γίνεται ξανά φωτεινό και κορεσμένο.
Συμβουλές μαγειρικής
Δεν συνιστάται η προσθήκη πολλών αλκαλίων στο διάλυμα, γιατί διαλύεται πολύ άσχημα και μετατρέπει το υγρό σε πηχτό χυλό. Ένα εναιώρημα λουμινόλης, διμεξειδίου και αλκαλίου μπορεί να αποθηκευτεί για αρκετό καιρό. Όταν προστεθεί ένας οξειδωτικός παράγοντας, η λάμψη θα είναι ομοιόμορφη. Η διάρκειά του εξαρτάται από την ποσότητα υδροπερίτη και λουμινόλης και μπορεί να φτάσει τα 40 λεπτά. Αλλά από την περίσσεια λουμινόλης, η λάμψη γίνεται πιο αδύναμη.
Θα πρέπει να σημειωθεί ότι η φωτεινότητα και η διάρκεια της λάμψης θα εξαρτηθούν επίσης από τη συγκέντρωση της λουμινόλης. Τα εξαιρετικά αραιά διαλύματα δίνουν μια αδύναμη αλλά μακράς διάρκειας λάμψη. Μια μεγάλη συγκέντρωση μιας ουσίας σχηματίζει μια ισχυρή φωτεινότητα ολόκληρου του διαλύματος. Το χρώμα λάμψης μπορεί να αλλάξει από μπλε σε πράσινο. Σε περισσότερακορεσμένες ενώσεις που περιέχουν υψηλή συγκέντρωση άλατος αίματος, επιτυγχάνεται μια πράσινη λάμψη.
Μπορώ να αντικαταστήσω το Luminol;
Υπάρχουν περιπτώσεις όπου είναι απαραίτητο να παρασκευαστεί ένα φωτεινό υγρό χωρίς λουμινόλη. Για να το κάνετε αυτό, πάρτε βορικό οξύ και μερικές σταγόνες φλουορεσκεΐνη. Αυτές οι ουσίες πρέπει να αναμειγνύονται και να θερμαίνονται σε μεταλλική πλάκα. Το υγρό θα λάμπει στο σκοτάδι για περίπου ένα λεπτό.
Για να καταλάβετε τι είναι η λουμινόλη, είναι καλύτερα να προσπαθήσετε να την αποκτήσετε μόνοι σας. Όπως λέει και η παροιμία, είναι καλύτερα να βλέπεις μία φορά παρά να ακούς εκατό φορές. Αλλά μην ξεχνάτε ότι οποιαδήποτε πειράματα περιλαμβάνουν αλληλεπίδραση με καυστικές και επιβλαβείς ουσίες. Επομένως, πρέπει να τηρούνται οι προφυλάξεις ασφαλείας.
