11 Z reakcijami v mavrični svet kemije

FOTONI MODRE BARVE

Ivan Bratuša, David Prašnikar in Devžej Šegedin Mentorica: Tadeja Klenar OŠ Mirana Jarca

Povzetek Hladna svetloba ali luminiscenca je pojav, pri katerem poteče eksotermna kemijska reakcija, kar pomeni, da se energija sprošča. Poleg energije v obliki svetlobe se sprošča tudi energija v obliki toplote, vendar v tako majhnih količinah, da tega z dotikom ne zaznamo. Poznamo več vrst luminiscenc, med njimi tudi kemiluminiscenco – s katero forenziki odkrivajo prikrite sledi krvi. Izvedli smo poskus reakcije vari kine z luminolom, pri čemer smo merili temperaturo z digitalnim termometrom, saj nas je zanimalo, ali je reakcija res eksotermna, kot to navaja literatura.

Posnetek poskusa https://www.youtube.com/watch?v=OwmsjF72NTA

Teoretske osnove V naravi potekajo procesi tako, da se energija pretvarja iz ene oblike v drugo. Hladna svetloba ali z drugo besedo luminiscenca je pojav, kjer se izhodiščna energija pretvori v svetlobo. Molekule (ali atomi) v snov i imajo določeno energijo, pravimo, da so v določenih energijskih stanjih. Če sestavni del snovi pridobi ali izgubi določeno količino energije, lahko preide iz obstoječega v drugo energijsko stanje. Kemiluminiscenca je primer eksotermne reakcije, pri kater i nastajajo molekule v višjih energijskih stanjih. Pri prehodu teh molekul v osnovno stanje pa oddajajo svetlobo različnih valovnih dolžin (Kenda, 2016). Navadno sta za pojav potrebna dva reaktanta, poleg tega pa je potreben tudi ustrezen katalizator (pospeševalec kemijskih reakcij) za potek reakcije. Pri tem nastane vmesni vzbujeni produkt v višjem energijskem stanju, ki po prehodu v osnovno stanje odda delec svetlobe, določene valovne dolžine (Arsov, 2000). Reakcija je eksotermna, kar pomeni, da se energija sprosti tudi v obliki toplote, česar pa na dotik ne čutimo, saj se večino energije sprosti v obliki svetlobe (Kenda, 2016). Kemiluminiscenco uporabljamo za različne namene, na primer kot vir svetlobe v kem ičnih svetilkah, ki jih uporabljajo pri potapljanju, saj so tovrstne svetilke vodotesne, odporne proti visokim pritiskom in ne uporabljajo nobenega vira elektrike , s tem pa ni možnosti za nastanek kratkega stika. Zaradi slednjega so primerne tudi za delo v okolju z eksplozivnimi snovmi. Kemične svetilke uporabljamo tudi ob naravnih katastrofah. Najbolj znana reakcija kemiluminiscence je oksidacija luminola (C 8 H 7 N 3 O 2 ). Luminol je uporaben v forenziki , saj omogoča odkrivanje sledi krvi, čeprav so bile očiščene ali odstranjene. Kriminalisti zmešajo luminol s tekočino, ki vsebuje vodikov peroksid (H 2 O 2 ), hidroksilni ion (OH - ) in še nekatere druge spojine. Osnovni spojini sta sic er luminol in peroksid, ostale so le katalizatorji, da proces pospešijo in ojačajo snop svetlobe (Harris, b. d).

86