Algunes substàncies, que participen en reaccions químiques, tenen la capacitat d'emetre llum. Cada químic aficionat va fer almenys una vegada un líquid lluminós. En aquest article s'explica què és el luminol, com preparar-lo a casa.
Què és la quimioluminescència?
Moltes reaccions en química procedeixen amb l'alliberament d'energia. En la majoria dels experiments, l'energia s'allibera en forma de calor. Quan els àlcalis i els àcids interactuen, les solucions s'escalfen. Hi ha casos en què l'energia es pot manifestar en forma de corrent elèctric (experiments amb cèl·lules galvàniques). Quan els reactius es cremen, l'energia es converteix en calor i llum.
Però hi ha reaccions en què s'emet llum, però no s'observa cap augment de la temperatura. Aquest fenomen s'anomena quimioluminescència. L'exemple més sorprenent és la resplendor freda del fòsfor. Cal tenir en compte que en la majoria de reaccions químiques amb l'alliberament de "llum freda" els compostos orgànics s'oxiden. Els agents oxidants solen ser oxigen o peròxid d'hidrogen.
Hi ha moltes substàncies a la natura que poden emetre llum. Però més sovintla resplendor és molt feble i només es pot detectar amb un equip especial.
Un grup relativament petit de compostos orgànics i inorgànics és capaç de produir una quimioluminescència brillant i bella. Alguns exemples inclouen: luminol, siloxè, lofin, lucegenina i oxalat de difenil.
Què és Luminol?
Luminol es va sintetitzar a Alemanya el 1902, però va rebre el seu nom real més tard. És un cristall blanc o groc clar, fàcilment soluble en dissolvents orgànics polars. El luminol és completament insoluble en aigua.
Aquesta és una substància orgànica capaç d'emetre llum quan es combina amb peròxid d'hidrogen o altres agents oxidants. En líquids neutres i lleugerament àcids, quan s'il·lumina amb llum ultraviolada, fa fluorescència amb llum blava clar. En solucions alcalines (peròxid d'hidrogen), on la reacció transcorre en presència de catalitzadors (compostos de fòsfor, sals metàl·liques, hemina i hemoglobina), la resplendor és més saturada i brillant.
El procés consta de 2 etapes. L'àcid s'escalfa amb hidrazina en un dissolvent orgànic de punt d'ebullició elevat (3-etilenglicol). Com a resultat de la condensació, s'obté un sistema heterocíclic de 5-nitroftalilhidrazida. Aquest compost es redueix amb sulfur d'amoni, donant lloc a la formació de luminol. Amb les vostres pròpies mans, podeu obtenir-lo al laboratori mitjançant la síntesi a partir de l'àcid 3-nitroftàlic.
On s'utilitza el luminol
La substància en qüestió reacciona notablement amb el ferro, que forma part de l'hemoglobina de la sang. Per tant, és molt utilitzat pels experts forenses per detectar rastres de sang i empremtes dactilars deixades a l'escena del crim. El luminol és utilitzat pels científics en diversos estudis biològics per detectar ferro, coure i cianur.
On comprar la solució de luminol
El cost del luminol és força elevat. Podeu cercar-lo en fòrums químics, bases de dades especials o a les farmàcies. Si no saps on aconseguir luminol, pots comprar-lo a la farmàcia Galavit, que està disponible en pastilles, ampolles i supositoris. La tableta conté 25 mg de sal sòdica de luminol. Per a 50 ml d'una solució a l'1%, calen 20 pastilles (envàs). Les tauletes es trituren en pols i després s'hi afegeix aigua.
Líquid brillant amb peròxid d'hidrogen
Hi ha receptes per fer un líquid lluminós amb mitjans improvisats. Però per a la preparació de la solució, el millor és utilitzar luminol, perquè dóna una llum blavosa uniforme i suau. Abans de començar a treballar, assegureu-vos de protegir les zones exposades del cos amb un drap gruixut i poseu-vos guants a les mans.
Preparem luminol a casa segons la (primera) recepta clàssica:
- Luminol - 2-3 grams.
- Aigua - 0,1 litres.
- Solució de peròxid d'hidrogen (3%) - 0,08 litres.
- Sodi càustic - 0,01 litres.
- Vitriol de coure - 3grams.
- Tints (picats, verd brillant o qualsevol altre).
- Vidreria (flacons o pots).
Procés de cocció:
- Aboqueu aigua en un recipient de vidre i afegiu-hi luminol. Barregeu bé els cristalls amb aigua perquè s'hi dissolguin el màxim possible.
- Afegiu peròxid d'hidrogen a la solució resultant.
- Afegiu sulfat de coure a la composició resultant. Podeu substituir el vitriol per clorur fèrric o sal de sang.
- L'últim que afegim a la composició és hidròxid de sodi.
- Apaga els llums de l'habitació. La composició resultant hauria d'emetre un resplendor blau brillant. Si cal un color diferent, afegiu el colorant fluorescent desitjat a la solució.
Segona opció:
- Solució de Luminol (3%) - 5 ml.
- Hidroperita (3%) - 10 ml.
- Detergent per a la roba amb aigua - 20 ml.
- Permanganat de potassi.
- Qualsevol recipient o pot de vidre.
Pasos del treball:
- Aboqueu solucions de luminol, detergent en pols i peròxid d'hidrogen al recipient.
- Tritureu suaument uns quants cristalls de permanganat de potassi i afegiu-lo a la composició total.
- Per veure què és el luminol i com manifestarà les seves propietats, apagueu la llum de l'habitació. El líquid emetrà una brillantor preciosa. Si la solució s'agita periòdicament, apareixerà una escuma brillant a la seva superfície.
Preparació d'una solució amb sulfòxid de dimetil
Una opció més interessant seriaoxidació del luminol amb oxigen atmosfèric en un medi dimexid. La resplendor es produeix a la interfície entre l'aire i l'aigua.
Per preparar la composició necessitem:
- Luminol - 0,15 grams.
- Dimexide (dimetilsulfòxid) - 30 ml.
- Àlcali sec - 35 grams.
- Qualsevol colorant fluorescent.
- Vidreria alta.
Pasos:
- Barreja bé el dimexid, el luminol i l'àlcali en un matràs.
- Tanqueu el matràs bé amb una tapa.
- Apaga els llums de l'habitació.
- Agiteu lleugerament el matràs fins que s'obtingui una brillantor blavosa. Per canviar el color, afegiu un colorant fluorescent.
- Si la brillantor ha perdut la seva brillantor, podeu obrir el contenidor. Quan l'aire entra al matràs, la solució es torna brillant i saturada de nou.
Consells de cuina
No es recomana afegir molt àlcali a la solució, perquè es dissol molt malament i converteix el líquid en una farineta espessa. Una suspensió de luminol, dimexide i àlcali es pot emmagatzemar durant força temps. Quan s'afegeix un agent oxidant, la brillantor serà uniforme. La seva durada depèn de la quantitat d'hidroperita i luminol i pot arribar als 40 minuts. Però a partir d'un excés de luminol, la brillantor es torna més feble.
Cal tenir en compte que la brillantor i la durada de la brillantor també dependran de la concentració de luminol. Les solucions molt diluïdes donen una brillantor feble però de llarga durada. Una gran concentració d'una substància forma una forta brillantor de tota la solució. El color brillant pot canviar de blau a verd. En méscompostos saturats que contenen una alta concentració de sal en sang, s'obté una brillantor verda.
Puc substituir Luminol?
Hi ha situacions en què cal preparar un líquid lluminós sense luminol. Per fer-ho, prengui àcid bòric i unes gotes de fluoresceïna. Aquestes substàncies s'han de barrejar i escalfar sobre una placa metàl·lica. El líquid brillarà a la foscor durant aproximadament un minut.
Per entendre què és el luminol, és millor intentar obtenir-lo tu mateix. Com diu la dita, val més veure'ls una vegada que escoltar cent vegades. Però no oblideu que qualsevol experiment implica interacció amb substàncies càustiques i nocives. Per tant, cal tenir en compte les precaucions de seguretat.
