Χημειοφωταύγεια
Η χημειοφωταύγεια (ή χημειοφωταύγεια) είναι ένα είδος φωταύγειας. Πρόκειται για μια διαδικασία παραγωγής φωτός από μια χημική αντίδραση. Η χημειοφωταύγεια σε βιολογικά συστήματα ονομάζεται βιοφωταύγεια.
Το φως που παράγεται στη χημειοφωταύγεια δεν σχετίζεται άμεσα με τη θερμότητα. Ένα απλό παράδειγμα αντίδρασης δύο βημάτων από Α και Β που παράγει Γ, Δ και φως.
[A] + [B] → [C*] + [D]
[C*] → [C] + Φως
Το C* είναι μια διεγερμένη κατάσταση του C.
Η αντίδραση αυτή είναι απλούστερη από τις περισσότερες αντιδράσεις χημειοφωταύγειας. Η διεγερμένη κατάσταση συμβαίνει όταν τα ηλεκτρόνια ωθούνται σε υψηλότερη τροχιά από την ενέργεια μιας χημικής αντίδρασης. Η διεγερμένη κατάσταση είναι λιγότερο σταθερή από τη βασική κατάσταση. Τα ηλεκτρόνια στη διεγερμένη κατάσταση πέφτουν στη βασική κατάσταση (χαμηλότερη ενέργεια), εκπέμποντας φως.
Η ποσότητα του μετρήσιμου φωτός που παράγεται ονομάζεται ένταση ακτινοβολίας: ICL (φωτόνια που εκπέμπονται ανά δευτερόλεπτο).
Μια αντίδραση χημειοφωταύγειας σε φιάλη Erlenmeyer παράγει μεγάλη ποσότητα φωτός
Αναλυτικές εφαρμογές
Η συσκευή που απαιτείται για τη μέτρηση του φωτός είναι απλή. Χρειάζεται κάτι για να συγκρατεί το δείγμα και έναν σωλήνα φωτοπολλαπλασιαστή. Υπάρχουν τρεις τρόποι με τους οποίους μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε χημικές μετρήσεις.
- μερικές φορές το προϊόν που αναζητείται κάνει φως όταν αντιδρά με μια άλλη ένωση,
- σε έναν άλλο τύπο η ποσότητα του φωτός που παράγεται πέφτει όταν προστίθεται το επιθυμητό προϊόν,
- μερικές φορές το επιθυμητό προϊόν όταν προστίθεται σε μια αντίδραση χημειοφωταύγειας δημιουργεί περισσότερο φως (καταλυτική αντίδραση).
Ανάλυση αερίων
Η μέθοδος μετρά μικρές ποσότητες ατμοσφαιρικών ρύπων. Μια κοινή μέθοδος μετρά την ποσότητα μονοξειδίου του αζώτου αντιδρώντας με το όζον. Το φως που παράγεται έχει εύρος μήκους κύματος από 600 έως 2800 nm.
Ανάλυση υγρών
Η λουμινόλη είναι ο πιο γνωστός τύπος ένωσης που χρησιμοποιείται για χημειοφωταύγεια σε υγρά.
Ανάλυση κυτταρικών οργανιδίων
Το Ca2+ (ασβέστιο) στο εσωτερικό διαφόρων τμημάτων των κυττάρων, όπως τα μιτοχόνδρια, μπορεί να κάνει φως όταν αντιδρά με μια πρωτεΐνη από μέδουσες που ονομάζεται ακεορίνη. Το μονοξείδιο του αζώτου (ΝΟ) βρίσκεται μέσα στα κύτταρα και είναι ένας τρόπος για τα κύτταρα να επικοινωνούν μεταξύ τους, αυτό μπορεί να μετρηθεί με την ένωση λουμινόλη.
Άλλα παραδείγματα
- Ένα παράδειγμα μορίων χημειοφωταύγειας στη φύση είναι η λουσιφερίνη της πυγολαμπίδας.
- Η διαδικασία αυτή χρησιμοποιείται για την κατασκευή λαμπερών ράβδων.
Ερωτήσεις και απαντήσεις
Ερ: Τι είναι η χημική φωταύγεια;
A: Η χημειοφωταύγεια είναι ένας τύπος φωταύγειας που περιλαμβάνει την παραγωγή φωτός μέσω μιας χημικής αντίδρασης.
Ερ: Τι είναι η βιοφωταύγεια;
Α: Η βιοφωταύγεια αναφέρεται στη χημειοφωταύγεια που εμφανίζεται σε βιολογικά συστήματα.
Ερ: Το φως που παράγεται στη χημειοφωταύγεια σχετίζεται με τη θερμότητα;
Α: Όχι, το φως που παράγεται στη χημειοφωταύγεια δεν σχετίζεται με τη θερμότητα.
Ερ: Μπορείτε να δώσετε ένα παράδειγμα αντίδρασης χημειοφωταύγειας;
Α: Ένα απλό παράδειγμα αντίδρασης χημειοφωταύγειας είναι η αντίδραση μεταξύ Α και Β, η οποία παράγει Γ, Δ και φως.
Ερ: Τι είναι το C* στην αντίδραση χημειοφωταύγειας;
Α: Το C* είναι μια διεγερμένη κατάσταση του C που εμφανίζεται όταν τα ηλεκτρόνια ωθούνται σε υψηλότερη τροχιά από την ενέργεια της χημικής αντίδρασης.
Ερ: Πώς εκπέμπει φως η διεγερμένη κατάσταση του C;
Α: Η διεγερμένη κατάσταση είναι λιγότερο σταθερή από τη βασική κατάσταση, οπότε τα ηλεκτρόνια στη διεγερμένη κατάσταση πέφτουν στη βασική κατάσταση εκπέμποντας φως.
Ερ: Τι είναι η ένταση της ακτινοβολίας;
Α: Ένταση ακτινοβολίας είναι η ποσότητα του μετρήσιμου φωτός που παράγεται σε μια χημειοφωταύγεια, εκφρασμένη ως ICL (φωτόνια που εκπέμπονται ανά δευτερόλεπτο).
