Chimioluminiscență

Autor: Leandro Alegsa

07-12-2021

Chemiluminescența (sau chemoluminescența) este un tip de luminescență. Este un proces de obținere a luminii în urma unei reacții chimice. Chemiluminescența în sistemele biologice se numește bioluminescență.

Lumina produsă în chemiluminiscență nu este direct legată de căldură. Un exemplu simplu, în două etape, de reacție între A și B, care produce: C, D și lumină.

[A] + [B] → [C ^*] + [D]

[C ^*] → [C] + Light

C ^*este o stare excitată a lui C.

Această reacție este mai simplă decât majoritatea reacțiilor de chemiluminescență. Starea excitată apare atunci când electronii sunt împinși pe o orbită superioară de energia unei reacții chimice. Starea excitată este mai puțin stabilă decât starea fundamentală. Electronii din starea excitată cad în starea fundamentală (energie mai mică), emițând lumină.

Cantitatea de lumină măsurabilă produsă se numește intensitate radiantă: I _CL(fotoni emiși pe secundă).

O reacție chemoluminescentă într-un balon Erlenmeyer produce o cantitate mare de lumină.

Aplicații analitice

Dispozitivul necesar pentru a măsura lumina produsă este simplu. Este nevoie de ceva care să țină proba și de un tub fotomultiplicator. Acesta poate fi utilizat în trei moduri pentru măsurători chimice.

uneori, produsul dorit face lumină atunci când reacționează cu un alt compus,
într-un alt tip, cantitatea de lumină produsă scade atunci când se adaugă produsul dorit,
uneori, produsul dorit, atunci când este adăugat la o reacție de chemiluminescență, produce mai multă lumină (reacție catalitică).

Analiza gazelor

Metoda măsoară cantități mici de poluanți atmosferici. O metodă obișnuită măsoară cantitatea de monoxid de azot prin reacția acestuia cu ozonul. Lumina produsă are o lungime de undă cuprinsă între 600 și 2800 nm.

Analiza lichidelor

Luminolul este cel mai cunoscut tip de compus utilizat pentru chemiluminescența în lichide.

Analiza organitelor celulare

Ca²⁺ (calciu) din interiorul diferitelor părți ale celulelor, cum ar fi mitocondriile, poate face lumină atunci când reacționează cu o proteină din meduză numită aequorin. Oxidul nitric (NO) se găsește în celule și este o modalitate prin care celulele vorbesc între ele, acesta putând fi măsurat cu ajutorul compusului luminol.

Alte exemple

Un exemplu de molecule chemiluminiscente în natură este luciferina licuriciului.
Acest procedeu este folosit pentru a produce bețișoare luminoase.

Întrebări și răspunsuri

Î: Ce este chemiluminescența?

R: Chemiluminescența este un tip de luminescență care implică producerea de lumină printr-o reacție chimică.

Î: Ce este bioluminescența?

R: Bioluminescența se referă la chemiluminescența care apare în sistemele biologice.

Î: Lumina produsă în chemiluminescență este legată de căldură?

R: Nu, lumina produsă în chemiluminescență nu este legată de căldură.

Î: Puteți da un exemplu de reacție chemiluminescentă?

R: Un exemplu simplu de reacție chemiluminescentă este reacția dintre A și B, care produce C, D și lumină.

Î: Ce reprezintă C* în reacția chemiluminescentă?

R: C* este o stare excitată a lui C care apare atunci când electronii sunt împinși pe o orbită superioară de energia reacției chimice.

Î: Cum emite lumină starea excitată a lui C?

R: Starea excitată este mai puțin stabilă decât starea fundamentală, astfel încât electronii din starea excitată cad în starea fundamentală, emițând lumină.

Î: Ce este intensitatea radiantă?

R: Intensitatea radiantă este cantitatea de lumină măsurabilă produsă într-o reacție chemiluminescentă, exprimată ca ICL (fotoni emiși pe secundă).