Chemiluminescenza
La chemiluminescenza (o chemoluminescenza) è un tipo di luminescenza. È un processo di fabbricazione della luce da una reazione chimica. La chemiluminescenza nei sistemi biologici è chiamata bioluminescenza.
La luce prodotta nella chemiluminiscenza non è direttamente collegata al calore. Un semplice esempio in due fasi di una reazione di A e B che produce C, D e luce.
[A] + [B] → [C*] + [D]
C*] → [C] + Luce
C* è uno stato eccitato di C.
Questa reazione è più semplice della maggior parte delle reazioni di chemiluminescenza. Lo stato eccitato avviene quando gli elettroni sono spinti in un'orbita superiore dall'energia di una reazione chimica. Lo stato eccitato è meno stabile dello stato fondamentale. Gli elettroni nello stato eccitato cadono allo stato di terra (energia più bassa), emettendo luce.
La quantità di luce misurabile prodotta si chiama intensità radiante: ICL (fotoni emessi al secondo).
Una reazione chemioluminescente in una beuta produce una grande quantità di luce
Applicazioni analitiche
Il dispositivo necessario per misurare la luce prodotta è semplice. Serve qualcosa per tenere il campione e un tubo fotomoltiplicatore. Ci sono tre modi per utilizzarlo nelle misurazioni chimiche.
- a volte il prodotto ricercato fa luce quando reagisce con un altro composto,
- in un altro tipo la quantità di luce fatta cala quando si aggiunge il prodotto desiderato,
- a volte il prodotto desiderato quando viene aggiunto a una reazione di chemiluminescenza fa più luce (una reazione catalitica).
Analisi dei gas
Il metodo misura piccole quantità di inquinanti atmosferici. Un metodo comune misura la quantità di monossido di azoto facendolo reagire con l'ozono. La luce prodotta ha una lunghezza d'onda da 600 a 2800 nm.
Analisi dei liquidi
Il luminol è il tipo più noto di composto usato per la chemiluminescenza nei liquidi.
Analisi degli organelli cellulari
Il Ca2+ (calcio) all'interno di diverse parti delle cellule come i mitocondri può fare luce quando reagisce con una proteina della medusa chiamata aequorina. L'ossido nitrico (NO) è nelle cellule ed è un modo per le cellule di parlare tra loro, questo può essere misurato con il composto luminol.
Altri esempi
- Un esempio di molecole di chemiluminescenza in natura è la lucciola luciferina.
- Il processo è usato per fare i glowsticks.
Domande e risposte
D: Che cos'è la chemiluminescenza?
R: La chemiluminescenza è un tipo di luminescenza che comporta la produzione di luce attraverso una reazione chimica.
D: Che cos'è la bioluminescenza?
R: La bioluminescenza si riferisce alla chemiluminescenza che si verifica nei sistemi biologici.
D: La luce prodotta nella chemiluminescenza è legata al calore?
R: No, la luce prodotta nella chemiluminescenza non è correlata al calore.
D: Può fare un esempio di reazione chemiluminescente?
R: Un semplice esempio di reazione chemiluminescente è la reazione tra A e B, che produce C, D e luce.
D: Che cos'è C* nella reazione chemiluminescente?
R: C* è uno stato eccitato di C che si verifica quando gli elettroni sono spinti in un'orbita più alta dall'energia della reazione chimica.
D: Come fa lo stato eccitato di C a emettere luce?
R: Lo stato eccitato è meno stabile dello stato terreno, quindi gli elettroni nello stato eccitato cadono nello stato terreno emettendo luce.
D: Che cos'è l'intensità radiante?
R: L'intensità radiante è la quantità di luce misurabile prodotta in una reazione chemiluminescente, espressa come ICL (fotoni emessi al secondo).
