Hemiluminiscence
Ķīmiluminiscence (jeb hēmoluminiscence) ir luminiscences veids. Tas ir gaismas radīšanas process ķīmiskas reakcijas rezultātā. Ķīmoluminiscenci bioloģiskās sistēmās sauc par bioluminiscenci.
Ķīmiluminiscences radītā gaisma nav tieši saistīta ar siltumu. Vienkāršs divpakāpju reakcijas piemērs: A un B reakcija, kuras rezultātā rodas C, D un gaisma.
[A] + [B] → [C*] + [D]
[C*] → [C] + Gaisma
C* ir uzbudināts C stāvoklis.
Šī reakcija ir vienkāršāka nekā vairums ķīmiluminiscences reakciju. Uzbudinājuma stāvoklis rodas, kad ķīmiskās reakcijas enerģija spiež elektronus uz augstāku orbitāli. Uzbudinātais stāvoklis ir mazāk stabils nekā pamatstāvoklis. Elektroni uzbudinātajā stāvoklī nokrīt uz pamatstāvokli (zemāka enerģija), izstarojot gaismu.
Izmērāmās gaismas daudzumu sauc par starojuma intensitāti: ICL (izstarotie fotoni sekundē).
Ķīmoluminiscences reakcija Erlenmeijera kolbā rada lielu gaismas daudzumu.
Analītiskie lietojumi
Ierīce, kas nepieciešama, lai izmērītu radīto gaismu, ir vienkārša. Tai ir nepieciešams kaut kas, kas tur paraugu, un fotomultiplikatora caurulīte. Ir trīs veidi, kā to izmantot ķīmiskos mērījumos.
- dažreiz meklētais produkts, reaģējot ar citu savienojumu, izstaro gaismu,
- cita veida gaismas daudzums samazinās, kad tiek pievienots vēlamais produkts,
- dažreiz vēlamais produkts, pievienojot to ķīmiskai luminiscences reakcijai, rada vairāk gaismas (katalītiska reakcija).
Gāzu analīze
Ar šo metodi mēra nelielus atmosfēras piesārņotāju daudzumus. Ar izplatītu metodi mēra slāpekļa monoksīda daudzumu, reaģējot ar ozonu. Izmantotās gaismas viļņu garums ir no 600 līdz 2800 nm.
Šķidrumu analīze
Luminols ir vispazīstamākais savienojuma veids, ko izmanto šķidrumu ķīmiskai luminiscencei.
Šūnu organellu analīze
Ca2+ (kalcijs) dažādās šūnu daļās, piemēram, mitohondrijos, var radīt gaismu, kad tas reaģē ar medūzas olbaltumvielu aekorīnu. Slāpekļa oksīds (NO) ir šūnās un ir veids, kā šūnas sazinās cita ar citu, un to var izmērīt ar luminola savienojumu.
Citi piemēri
- Dabā sastopamo ķīmiluminiscences molekulu piemērs ir ugunspuldzes luciferīns.
- Šo procesu izmanto, lai izgatavotu spīdošās nūjiņas.
Jautājumi un atbildes
J: Kas ir ķīmiskā luminiscence?
A: Ķīmiskā luminiscence ir luminiscences veids, kas ietver gaismas veidošanos ķīmiskas reakcijas rezultātā.
J: Kas ir bioluminiscence?
A: Bioluminiscence ir ķīmiskā luminiscence, kas rodas bioloģiskajās sistēmās.
J: Vai ķīmiluminiscences radītā gaisma ir saistīta ar siltumu?
A: Nē, ķīmiluminiscences radītā gaisma nav saistīta ar siltumu.
J: Vai varat minēt ķīmiluminiscences reakcijas piemēru?
A: Vienkāršs ķīmiluminiscences reakcijas piemērs ir reakcija starp A un B, kuras rezultātā rodas C, D un gaisma.
J: Kas ir C* ķīmiluminiscences reakcijā?
A: C* ir C uzbudināts stāvoklis, kas rodas, kad ķīmiskās reakcijas enerģija elektronus izstumj augstākā orbītā.
J: Kā C uzbudinātais stāvoklis izstaro gaismu?
A: C C uzbudinātais stāvoklis ir mazāk stabils nekā pamatstāvoklis, tāpēc elektroni uzbudinātajā stāvoklī nokrīt uz pamatstāvokli, izstarojot gaismu.
J: Kas ir starojuma intensitāte?
A: Starojuma intensitāte ir izmērāms gaismas daudzums, kas rodas ķīmiluminiscences reakcijā un ko izsaka kā ICL (izstarotie fotoni sekundē).
