Mõned keemilistes reaktsioonides osalevad ained on võimelised kiirgama valgust. Iga amatöörkeemik valmistas vähem alt korra helendava vedeliku. Selles artiklis käsitletakse, mis on luminool ja kuidas seda kodus valmistada.
Mis on kemoluminestsents?
Paljud keemiareaktsioonid kulgevad energia vabanemisega. Enamikes katsetes vabaneb energia soojuse kujul. Leeliste ja hapete koosmõjul lahused kuumenevad. On juhtumeid, kus energia võib avalduda elektrivoolu kujul (katsed galvaaniliste elementidega). Reaktiivide põlemisel muundub energia soojuseks ja valguseks.
Kuid on reaktsioone, mille käigus kiirgatakse valgust, kuid temperatuuri tõusu ei täheldata. Seda nähtust nimetatakse kemoluminestsentsiks. Kõige silmatorkavam näide on fosfori külm kuma. Tuleb märkida, et enamikus keemilistes reaktsioonides koos "külma valguse" vabanemisega oksüdeeritakse orgaanilised ühendid. Oksüdeerivad ained on tavaliselt hapnik või vesinikperoksiid.
Looduses on palju aineid, mis võivad valgust kiirata. Kuid kõige sagedaminikuma on väga nõrk ja seda saab tuvastada ainult spetsiaalse varustuse abil.
Suhteliselt väike rühm orgaanilisi ja anorgaanilisi ühendeid on võimeline eredale ja kaunile kemoluminestsentsile. Näited: luminool, silokseen, lofiin, lutsegeniin ja difenüüloksalaat.
Mis on Luminol?
Luminol sünteesiti Saksamaal 1902. aastal, kuid sai oma õige nime hiljem. See on valge või helekollane kristall, mis lahustub kergesti polaarsetes orgaanilistes lahustites. Luminol on vees täielikult lahustumatu.
See on orgaaniline aine, mis on võimeline kiirgama valgust, kui seda kombineerida vesinikperoksiidi või muude oksüdeerivate ainetega. Neutraalsetes ja kergelt happelistes vedelikes fluorestseerub ultraviolettvalgusega helesinise valgusega. Aluselistes lahustes (vesinikperoksiid), kus reaktsioon kulgeb katalüsaatorite – fosforiühendite, metallisoolade, hemiini ja hemoglobiini – juuresolekul, on kuma küllastunud ja heledam.
Protsess koosneb kahest etapist. Hapet kuumutatakse hüdrasiiniga kõrge keemistemperatuuriga orgaanilises lahustis (3-etüleenglükool). Kondensatsiooni tulemusena saadakse 5-nitroftalüülhüdrasiidi heterotsükliline süsteem. See ühend redutseeritakse ammooniumsulfiidiga, mille tulemusena moodustub luminool. Oma kätega saate selle laboris 3-nitroftaalhappe sünteesi teel.
Kus luminooli kasutatakse
Kõnealune aine reageerib märkimisväärselt rauaga, mis on osa vere hemoglobiinist. Seetõttu kasutavad seda laialdaselt kriminalistikaeksperdid kuriteopaigale jäetud vere- ja sõrmejälgede avastamisel. Luminooli kasutavad teadlased erinevates bioloogilistes uuringutes raua, vase ja tsüaniidi tuvastamiseks.
Kust osta luminoolilahust
Luminooli hind on üsna kõrge. Saate seda otsida keemiafoorumitest, spetsiaalsetest andmebaasidest või apteekidest. Kui te ei tea, kust luminooli saada, saate seda osta Galaviti apteegist, mis on saadaval tablettide, ampullide ja suposiitide kujul. Tablett sisaldab 25 mg luminoolnaatriumsoola. 50 ml 1% lahuse jaoks on vaja 20 tabletti (pakend). Tabletid purustatakse pulbriks ja seejärel lisatakse sellele vett.
Hõõguv vedelik vesinikperoksiidiga
Improviseeritud vahenditest helendava vedeliku valmistamiseks on retsepte. Kuid lahuse valmistamiseks on kõige parem kasutada luminooli, sest see annab ühtlase ja pehme sinaka valguse. Enne töö alustamist kaitske keha avatud piirkondi kindlasti paksu lapiga ja pange kätele kindad.
Valmistame kodus luminooli klassikalise (esimese) retsepti järgi:
- Luminol – 2–3 grammi.
- Vesi – 0,1 liitrit.
- Vesinikperoksiidi lahus (3%) - 0,08 liitrit.
- Kaustiline naatrium – 0,01 liitrit.
- Vaskvitriool – 3grammi.
- Värvid (hakitud, briljantroheline või mõni muu).
- Klaasnõud (kolvid või purgid).
Töötmisprotsess:
- Valage klaasnõusse vesi ja lisage luminool. Segage kristallid põhjalikult vees, nii et need lahustuksid selles võimalikult palju.
- Saadud lahusele lisage vesinikperoksiid.
- Saadud kompositsioonile lisage vasksulfaati. Vitriooli saate asendada raudkloriidi või veresoolaga.
- Viimane, mida kompositsioonile lisame, on naatriumhüdroksiid.
- Lülita ruumis tuled välja. Saadud kompositsioon peaks kiirgama säravat sinist sära. Kui vajate teist värvi, lisage lahusele soovitud fluorestsentsvärv.
Teine valik:
- Luminooli lahus (3%) - 5 ml.
- Hüdroperiit (3%) – 10 ml.
- Vesi pesupesemisvahend – 20 ml.
- Kaaliumpermanganaat.
- Iga klaasnõu või -purk.
Tööetapid:
- Valage anumasse luminooli, pesupulbri ja vesinikperoksiidi lahused.
- Jahvatage õrn alt mõned kaaliumpermanganaadi kristallid ja lisage see kogu koostisele.
- Et näha, mis on luminool ja kuidas see oma omadusi avaldab, lülitage ruumis valgus välja. Vedelik kiirgab ilusat sära. Kui lahust perioodiliselt segatakse, ilmub selle pinnale sädelev vaht.
Dimetüülsulfoksiidiga lahuse valmistamine
Huvitavam variant oleksluminooli oksüdeerimine atmosfäärihapnikuga dimeksiidkeskkonnas. Õhu ja vee vahelisel liidesel tekib kuma.
Kompositsiooni ettevalmistamiseks vajame:
- Luminol – 0,15 grammi.
- Dimeksiid (dimetüülsulfoksiid) - 30 ml.
- Kuiv leelis – 35 grammi.
- Iga fluorestseeruv värv.
- Kõrged klaasnõud.
Sammid:
- Segage kolvis põhjalikult dimeksiid, luminool ja leelis.
- Sulgege kolb tihed alt kaanega.
- Lülita ruumis tuled välja.
- Raputage kolbi veidi, kuni tekib sinakas kuma. Värvi muutmiseks lisage fluorestsentsvärv.
- Kui kuma on kaotanud oma heleduse, saate konteineri avada. Kui õhk kolbi siseneb, muutub lahus jälle heledaks ja küllastunud.
Toiduvalmistamisnõuanded
Lahusele ei ole soovitatav lisada palju leelist, sest see lahustub väga halvasti ja muudab vedeliku paksuks pudruks. Luminooli, dimeksiidi ja leelise suspensiooni võib säilitada üsna pikka aega. Oksüdeeriva aine lisamisel on sära ühtlane. Selle kestus sõltub hüdroperiidi ja luminooli kogusest ning võib ulatuda 40 minutini. Kuid luminooli liia tõttu muutub sära nõrgemaks.
Tuleb märkida, et heledus ja sära kestus sõltuvad ka luminooli kontsentratsioonist. Väga lahjendatud lahused annavad nõrga, kuid kauakestva sära. Aine suur kontsentratsioon moodustab kogu lahuse tugeva heleduse. Sära värv võib muutuda sinisest roheliseks. Rohkemküllastunud ühendid, mis sisaldavad suures kontsentratsioonis veresoola, saadakse roheline sära.
Kas ma saan Luminoli asendada?
On olukordi, kus on vaja valmistada helendav vedelik ilma luminoolita. Selleks võtke boorhapet ja paar tilka fluorestseiini. Neid aineid tuleb metallplaadil segada ja kuumutada. Vedelik helendab pimedas umbes minuti.
Et mõista, mis on luminool, on parem proovida seda ise hankida. Nagu öeldakse, parem üks kord näha kui sada korda kuulda. Kuid ärge unustage, et kõik katsed hõlmavad koostoimet söövitavate ja kahjulike ainetega. Seetõttu tuleb järgida ettevaatusabinõusid.
