Някои вещества, участващи в химичните реакции, имат способността да излъчват светлина. Всеки химик-любител поне веднъж направи светеща течност. Тази статия ще обсъди какво представлява луминол, как да го приготвим у дома.
Какво е хемилуминесценция?
Много реакции в химията протичат с освобождаване на енергия. В повечето експерименти енергията се освобождава под формата на топлина. Когато алкали и киселини взаимодействат, разтворите се нагряват. Има случаи, когато енергията може да се прояви под формата на електрически ток (експерименти с галванични елементи). Когато реагентите горят, енергията се превръща в топлина и светлина.
Но има реакции, при които се излъчва светлина, но не се наблюдава повишаване на температурата. Това явление се нарича хемилуминесценция. Най-яркият пример е студеният блясък на фосфора. Трябва да се отбележи, че при повечето химични реакции с освобождаване на "студена светлина" органичните съединения се окисляват. Окисляващите агенти обикновено са кислород или водороден прекис.
В природата има много вещества, които могат да излъчват светлина. Но най-честосиянието е много слабо и може да бъде открито само с помощта на специално оборудване.
Сравнително малка група от органични и неорганични съединения е способна на ярка и красива хемилуминесценция. Примерите включват: луминол, силоксен, лофин, луцегенин и дифенил оксалат.
Какво е Luminol?
Luminol е синтезиран в Германия през 1902 г., но по-късно получава истинското си име. Представлява бели или светложълти кристали, лесно разтворими в полярни органични разтворители. Luminol е напълно неразтворим във вода.
Това е органично вещество, способно да излъчва светлина, когато се комбинира с водороден прекис или други окислители. В неутрални и леко кисели течности, когато е осветен с ултравиолетова светлина, флуоресцира със светлосиня светлина. В алкални разтвори (водороден пероксид), където реакцията протича в присъствието на катализатори - фосфорни съединения, метални соли, хемин и хемоглобин - сиянието е по-наситено и ярко..
Процесът се състои от 2 етапа. Киселината се нагрява с хидразин в органичен разтворител с висока точка на кипене (3-етиленгликол). В резултат на кондензацията се получава хетероциклична система от 5-нитрофталилхидразид. Това съединение се редуцира с амониев сулфид, което води до образуването на луминол. Със собствените си ръце можете да го получите в лабораторията чрез синтез от 3-нитро-фталова киселина.
Къде се използва луминол
Разглежданото вещество реагира забележително с желязото, което е част от хемоглобина на кръвта. Поради това се използва широко от криминалистите при откриване на следи от кръв и пръстови отпечатъци, оставени на местопрестъплението. Luminol се използва от учени в различни биологични изследвания за откриване на желязо, мед и цианид.
Къде да купя разтвор на луминол
Цената на луминол е доста висока. Можете да го търсите в химически форуми, специални бази данни или в аптеките. Ако не знаете откъде да получите луминол, тогава можете да го закупите в аптека Galavit, която се предлага в таблетки, ампули и супозитории. Таблетката съдържа 25 mg луминол натриева сол. За 50 ml 1% разтвор са необходими 20 таблетки (опаковка). Таблетките се натрошават на прах и след това се добавя вода.
Сияеща течност с водороден прекис
Има рецепти за приготвяне на светеща течност от импровизирани средства. Но за приготвянето на разтвора е най-добре да използвате луминол, тъй като той дава равномерна и мека синкава светлина. Преди да започнете работа, не забравяйте да защитите откритите части на тялото с дебел плат и сложете ръкавици на ръцете си.
Да приготвим луминол у дома по класическата (първа) рецепта:
- Луминол - 2-3 грама.
- Вода - 0,1 литра.
- Разтвор на водороден пероксид (3%) - 0,08 литра.
- Каустик - 0,01 литра.
- Меден витриол - 3грама.
- Бои (нарязани, брилянтно зелени или всякакви други).
- Стъклени съдове (колби или буркани).
Процес на готвене:
- Изсипете вода в стъклен съд и добавете луминол. Разбъркайте добре кристалите във вода, така че да се разтворят колкото е възможно повече в нея.
- Добавете водороден пероксид към получения разтвор.
- Добавете меден сулфат към получения състав. Можете да замените витриола с железен хлорид или кръвна сол.
- Последното нещо, което добавяме към състава, е натриев хидроксид.
- Изключете осветлението в стаята. Полученият състав трябва да излъчва ярко синьо сияние. Ако е необходим различен цвят, добавете желаното флуоресцентно багрило към разтвора.
Втора опция:
- Луминол разтвор (3%) - 5 ml.
- Хидроперит (3%) - 10 мл.
- Воден перилен препарат - 20 мл.
- Калиев перманганат.
- Всеки стъклен съд или буркан.
Стъпки на работа:
- Изсипете разтвори на луминол, прах за пране и водороден прекис в контейнера.
- Внимателно смилайте няколко кристала калиев перманганат и го добавете към общия състав.
- За да видите какво е луминол и как ще прояви свойствата си, изключете светлината в стаята. Течността ще излъчва красив блясък. Ако разтворът се разбърква периодично, на повърхността му ще се появи искряща пяна.
Приготвяне на разтвор с диметилсулфоксид
По-интересен вариант би билокисление на луминол с атмосферен кислород в димексидна среда. Светенето възниква на границата между въздух и вода.
За да подготвим композицията, която ни е необходима:
- Луминол - 0,15 грама.
- Димексид (диметилсулфоксид) - 30 мл.
- Сухо алкално - 35 грама.
- Всяко флуоресцентно багрило.
- Високи стъклени съдове.
Стъпки:
- Смесете старателно димексид, луминол и алкали в колба.
- Затворете колбата плътно с капак.
- Изключете осветлението в стаята.
- Разклатете леко колбата, докато се получи синкаво сияние. За да промените цвета, добавете флуоресцентно багрило.
- Ако сиянието е загубило своята яркост, тогава можете да отворите контейнера. Когато въздухът навлезе в колбата, разтворът става ярък и отново наситен.
Съвети за готвене
Не се препоръчва добавянето на много алкали към разтвора, защото се разтваря много лошо и превръща течността в гъста каша. Суспензия от луминол, димексид и алкали може да се съхранява доста дълго време. Когато се добави окислител, сиянието ще бъде равномерно. Продължителността му зависи от количеството хидроперит и луминол и може да достигне 40 минути. Но от излишък на луминол сиянието става по-слабо.
Трябва да се отбележи, че яркостта и продължителността на сиянието също ще зависят от концентрацията на луминол. Силно разредените разтвори дават слаб, но дълготраен блясък. Голяма концентрация на вещество образува силна яркост на целия разтвор. Цветът на сиянието може да се промени от син до зелен. В повеченаситени съединения, съдържащи висока концентрация на кръвна сол, се получава зелен блясък.
Мога ли да заменя Luminol?
Има ситуации, когато е необходимо да се приготви светеща течност без луминол. За да направите това, вземете борна киселина и няколко капки флуоресцеин. Тези вещества трябва да се смесват и нагряват върху метална плоча. Течността ще свети в тъмното за около минута.
За да разберете какво е луминол, по-добре е да се опитате да го вземете сами. Както се казва, по-добре е да видиш веднъж, отколкото да чуеш сто пъти. Но не забравяйте, че всякакви експерименти включват взаимодействие с разяждащи и вредни вещества. Следователно трябва да се спазват предпазните мерки.
