Neke supstance koje učestvuju u hemijskim reakcijama imaju sposobnost da emituju svetlost. Svaki hemičar amater barem jednom je napravio blistavu tečnost. Ovaj članak će govoriti o tome šta je luminol, kako ga pripremiti kod kuće.
Šta je hemiluminiscencija?
Mnoge reakcije u hemiji nastavljaju se oslobađanjem energije. U većini eksperimenata energija se oslobađa u obliku topline. Kada alkalije i kiseline interaguju, otopine se zagrijavaju. Postoje slučajevi kada se energija može manifestirati u obliku električne struje (eksperimenti s galvanskim ćelijama). Kada reaktanti sagore, energija se pretvara u toplotu i svetlost.
Ali postoje reakcije u kojima se emituje svetlost, ali se ne primećuje povećanje temperature. Ovaj fenomen se naziva hemiluminiscencija. Najupečatljiviji primjer je hladni sjaj fosfora. Treba napomenuti da se u većini kemijskih reakcija s oslobađanjem "hladne svjetlosti" organska jedinjenja oksidiraju. Oksidirajući agensi su obično kiseonik ili vodikov peroksid.
U prirodi postoje mnoge supstance koje mogu emitovati svetlost. Ali najčešćesjaj je veoma slab i može se detektovati samo upotrebom posebne opreme.
Relativno mala grupa organskih i neorganskih jedinjenja sposobna je za sjajnu i lepu hemiluminiscenciju. Primjeri uključuju: luminol, siloksen, lofin, lucegenin i difenil oksalat.
Šta je Luminol?
Luminol je sintetizovan u Nemačkoj 1902. godine, ali je kasnije dobio pravo ime. To su bijeli ili svijetložuti kristali, lako topljivi u polarnim organskim rastvaračima. Luminol je potpuno nerastvorljiv u vodi.
Ovo je organska supstanca sposobna da emituje svetlost u kombinaciji sa vodonik peroksidom ili drugim oksidacionim agensima. U neutralnim i blago kiselim tečnostima, kada je osvetljen ultraljubičastim svetlom, fluorescira svetloplavom svetlošću. U alkalnim rastvorima (vodonik peroksid), gde se reakcija odvija u prisustvu katalizatora - jedinjenja fosfora, soli metala, hemina i hemoglobina - sjaj je zasićeniji i svetliji..
Proces se sastoji od 2 faze. Kiselina se zagreva sa hidrazinom u organskom rastvaraču visoke tačke ključanja (3-etilen glikol). Kao rezultat kondenzacije, dobija se heterociklični sistem 5-nitroftalilhidrazida. Ovo jedinjenje se redukuje amonijum sulfidom, što rezultira stvaranjem luminola. Svojim rukama možete ga nabaviti u laboratoriji sintezom iz 3-nitro-ftalne kiseline.
Gdje se koristi luminol
Supstanca o kojoj je reč izuzetno reaguje sa gvožđem, koje je deo hemoglobina krvi. Stoga ga forenzičari naširoko koriste u otkrivanju tragova krvi i otisaka prstiju ostavljenih na mjestu zločina. Luminol koriste naučnici u raznim biološkim studijama za otkrivanje gvožđa, 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 supozitorijama. Tableta sadrži 25 mg luminol natrijeve soli. Za 50 ml 1% rastvora potrebno je 20 tableta (pakovanje). Tablete se drobe u prah, a zatim im se dodaje voda.
Svjetleća tekućina s vodikovim peroksidom
Postoje recepti za pravljenje blistave tečnosti od improvizovanih 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.
- Rastvor vodikovog peroksida (3%) - 0,08 litara.
- Kaustični natrijum - 0,01 litara.
- Bakarni vitriol - 3grama.
- Boje (isjeckane, briljantno zelene ili bilo koje druge).
- Staklo (boce ili tegle).
Proces kuhanja:
- U staklenu posudu sipajte vodu i dodajte luminol. Temeljito pomiješajte kristale u vodi kako bi se što više otopili u njoj.
- Dodajte vodikov peroksid u nastalu otopinu.
- Dodajte bakar sulfat u dobijenu kompoziciju. Vitriol možete zamijeniti željeznim hloridom ili krvnom soli.
- Zadnje što dodajemo u kompoziciju je natrijum hidroksid.
- Ugasite svjetla u sobi. Dobivena kompozicija treba da emituje jarko plavi sjaj. Ako je potrebna drugačija boja, dodajte željenu fluorescentnu boju u otopinu.
Druga opcija:
- Luminol rastvor (3%) - 5 ml.
- Hidroperit (3%) - 10 ml.
- Vodeni deterdžent za veš - 20 ml.
- Kalijev permanganat.
- Bilo koja staklena posuda ili tegla.
Koraci rada:
- U posudu sipajte rastvore luminola, praška za veš i vodikovog peroksida.
- Nežno sameljite nekoliko kristala kalijum permanganata i dodajte u ukupnu kompoziciju.
- Da vidite šta je luminol i kako će manifestovati svoja svojstva, ugasite svetlo u prostoriji. Tečnost će emitovati prekrasan sjaj. Ako se otopina povremeno miješa, na njegovoj površini će se pojaviti svjetlucava pjena.
Priprema rastvora sa dimetil sulfoksidom
Zanimljivija opcija bi bilaoksidacija luminola atmosferskim kiseonikom 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 alkalija - 35 grama.
- Bilo koja fluorescentna boja.
- Visoko stakleno posuđe.
Koraci:
- Dimeksid, luminol i alkaliju temeljno pomiješati u tikvici.
- Zatvorite bocu čvrsto poklopcem.
- Ugasite svjetla u sobi.
- Lagano protresite bocu dok se ne dobije plavkasti sjaj. Za promjenu boje dodajte fluorescentnu boju.
- Ako je sjaj izgubio svoju svjetlinu, tada možete otvoriti posudu. Kada zrak uđe u tikvicu, otopina ponovo postaje svijetla i zasićena.
Savjeti za kuhanje
Nije preporučljivo dodavati puno lužine u rastvor, jer se vrlo slabo rastvara i pretvara tečnost u gustu kašu. Suspenzija luminola, dimeksida i alkalija 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, dobija 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. Ove tvari se moraju pomiješati i zagrijati na metalnoj ploči. Tečnost će svijetliti u mraku oko minut.
Da biste razumjeli šta 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 poštovati sigurnosne mjere.
