Sommige stoffen, die deelnemen aan chemische reacties, hebben het vermogen om licht uit te stralen. Elke amateurchemicus heeft minstens één keer een lichtgevende vloeistof gemaakt. In dit artikel wordt besproken wat luminol is en hoe u het thuis kunt bereiden.
Wat is chemiluminescentie?
Veel reacties in de chemie gaan gepaard met het vrijkomen van energie. Bij de meeste experimenten komt energie vrij in de vorm van warmte. Wanneer alkaliën en zuren op elkaar inwerken, warmen de oplossingen op. Er zijn gevallen waarin energie zich kan manifesteren in de vorm van een elektrische stroom (experimenten met galvanische cellen). Wanneer reactanten verbranden, wordt energie omgezet in warmte en licht.
Maar er zijn reacties waarbij licht wordt uitgestraald, maar geen temperatuurstijging wordt waargenomen. Dit fenomeen wordt chemiluminescentie genoemd. Het meest opvallende voorbeeld is de koude gloed van fosfor. Opgemerkt moet worden dat bij de meeste chemische reacties met het vrijkomen van "koud licht" organische verbindingen worden geoxideerd. De oxidatiemiddelen zijn meestal zuurstof of waterstofperoxide.
Er zijn veel stoffen in de natuur die licht kunnen uitstralen. Maar meestalde gloed is erg zwak en kan alleen worden gedetecteerd met speciale apparatuur.
Een relatief kleine groep organische en anorganische verbindingen is in staat tot heldere en mooie chemiluminescentie. Voorbeelden zijn: luminol, siloxeen, lofin, lucegenine en difenyloxalaat.
Wat is Luminol?
Luminol werd in 1902 in Duitsland gesynthetiseerd, maar kreeg later zijn echte naam. Het is een witte of lichtgele kristallen, gemakkelijk oplosbaar in polaire organische oplosmiddelen. Luminol is volledig onoplosbaar in water.
Dit is een organische stof die licht kan uitstralen in combinatie met waterstofperoxide of andere oxidatiemiddelen. In neutrale en lichtzure vloeistoffen, wanneer verlicht met ultraviolet licht, fluoresceert het met lichtblauw licht. In alkalische oplossingen (waterstofperoxide), waar de reactie verloopt in aanwezigheid van katalysatoren - fosforverbindingen, metaalzouten, hemine en hemoglobine - is de gloed meer verzadigd en helder.
Het proces bestaat uit 2 fasen. Het zuur wordt verwarmd met hydrazine in een organisch oplosmiddel met een hoog kookpunt (3-ethyleenglycol). Als resultaat van condensatie wordt een heterocyclisch systeem van 5-nitroftalylhydrazide verkregen. Deze verbinding wordt gereduceerd met ammoniumsulfide, waardoor luminol ontstaat. Met je eigen handen kun je het in het laboratorium krijgen door synthese uit 3-nitro-ftaalzuur.
Waar wordt luminol gebruikt
De stof in kwestie reageert opmerkelijk met ijzer, dat deel uitmaakt van de hemoglobine van het bloed. Daarom wordt het veel gebruikt door forensische experts bij het opsporen van sporen van bloed en vingerafdrukken die op de plaats delict zijn achtergelaten. Luminol wordt door wetenschappers in verschillende biologische onderzoeken gebruikt om ijzer, koper en cyanide te detecteren.
Waar luminol-oplossing te kopen
De kosten van luminol zijn vrij hoog. U kunt ernaar zoeken op chemische fora, speciale databases of in apotheken. Als u niet weet waar u luminol kunt krijgen, kunt u het kopen bij de Galavit-apotheek, die verkrijgbaar is in tabletten, ampullen en zetpillen. De tablet bevat 25 mg luminolnatriumzout. Voor 50 ml van een 1% oplossing zijn 20 tabletten (verpakking) nodig. Tabletten worden tot poeder vermalen en vervolgens wordt er water aan toegevoegd.
Gloeiende vloeistof met waterstofperoxide
Er zijn recepten om met geïmproviseerde middelen een lichtgevende vloeistof te maken. Maar voor de bereiding van de oplossing kunt u het beste luminol gebruiken, omdat dit een gelijkmatig en zacht blauwachtig licht geeft. Voordat u aan het werk gaat, moet u de blootgestelde delen van het lichaam beschermen met een dikke doek en handschoenen aan uw handen aantrekken.
Laten we luminol thuis bereiden volgens het klassieke (eerste) recept:
- Luminol - 2-3 gram.
- Water - 0,1 liter.
- Waterstofperoxide-oplossing (3%) - 0,08 liter.
- Bijtend natrium - 0,01 liter.
- Koper vitriool - 3gram.
- Kleurstoffen (gehakt, briljant groen of andere).
- Glaswerk (flessen of potten).
Kookproces:
- Giet water in een glazen bak en voeg luminol toe. Meng de kristallen goed met water zodat ze er zoveel mogelijk in oplossen.
- Voeg waterstofperoxide toe aan de resulterende oplossing.
- Voeg kopersulfaat toe aan de resulterende samenstelling. Je kunt vitriool vervangen door ijzerchloride of bloedzout.
- Het laatste dat we aan de samenstelling toevoegen is natriumhydroxide.
- Doe de lichten in de kamer uit. De resulterende compositie moet een helderblauwe gloed uitstralen. Als een andere kleur nodig is, voeg dan de gewenste fluorescerende kleurstof toe aan de oplossing.
Tweede optie:
- Luminol-oplossing (3%) - 5 ml.
- Hydroperiet (3%) - 10 ml.
- Waterwasmiddel - 20 ml.
- Kaliumpermanganaat.
- Elk glazen vat of pot.
Stappen van het werk:
- Giet oplossingen van luminol, waspoeder en waterstofperoxide in de container.
- Maal een paar kristallen kaliumpermanganaat voorzichtig en voeg het toe aan de totale samenstelling.
- Om te zien wat luminol is en hoe het zijn eigenschappen zal manifesteren, moet je het licht in de kamer uitdoen. De vloeistof zal een prachtige gloed afgeven. Als de oplossing regelmatig wordt geroerd, verschijnt er een sprankelend schuim op het oppervlak.
Een oplossing bereiden met dimethylsulfoxide
Een interessantere optie zou zijnoxidatie van luminol met zuurstof uit de lucht in een dimexide-medium. Gloed vindt plaats op het grensvlak tussen lucht en water.
Om de compositie voor te bereiden hebben we nodig:
- Luminol - 0,15 gram.
- Dimexide (dimethylsulfoxide) - 30 ml.
- Droge alkali - 35 gram.
- Elke fluorescerende kleurstof.
- Hoog glaswerk.
Stappen:
- Meng dimexide, luminol en alkali grondig in een kolf.
- Sluit de kolf goed af met een deksel.
- Doe de lichten in de kamer uit.
- Schud de kolf lichtjes totdat een blauwachtige gloed is verkregen. Voeg een fluorescerende kleurstof toe om de kleur te veranderen.
- Als de gloed zijn helderheid heeft verloren, kun je de container openen. Wanneer lucht in de kolf komt, wordt de oplossing weer helder en verzadigd.
Kooktips
Het wordt niet aanbevolen om veel alkali aan de oplossing toe te voegen, omdat het erg slecht oplost en de vloeistof in een dikke pap verandert. Een suspensie van luminol, dimexide en alkali kan vrij lang worden bewaard. Wanneer een oxidatiemiddel wordt toegevoegd, zal de gloed uniform zijn. De duur ervan hangt af van de hoeveelheid hydroperite en luminol en kan oplopen tot 40 minuten. Maar door een teveel aan luminol wordt de gloed zwakker.
Opgemerkt moet worden dat de helderheid en de duur van de gloed ook afhangen van de concentratie van luminol. Sterk verdunde oplossingen geven een zwakke maar langdurige glans. Een grote concentratie van een stof vormt een sterke helderheid van de gehele oplossing. De gloedkleur kan veranderen van blauw naar groen. In meerverzadigde verbindingen die een hoge concentratie bloedzout bevatten, wordt een groene gloed verkregen.
Kan ik Luminol vervangen?
Er zijn situaties waarin het nodig is om een lichtgevende vloeistof zonder luminol te bereiden. Neem hiervoor boorzuur en een paar druppels fluoresceïne. Deze stoffen moeten worden gemengd en verwarmd op een metalen plaat. De vloeistof zal ongeveer een minuut in het donker gloeien.
Om te begrijpen wat luminol is, is het beter om het zelf te proberen. Zoals het gezegde luidt: het is beter één keer te zien dan honderd keer te horen. Maar vergeet niet dat bij experimenten interactie met bijtende en schadelijke stoffen is betrokken. Daarom moeten veiligheidsmaatregelen in acht worden genomen.
