สารบางชนิดที่มีส่วนร่วมในปฏิกิริยาเคมีมีความสามารถในการเปล่งแสง นักเคมีสมัครเล่นทุกคนทำของเหลวเรืองแสงอย่างน้อยหนึ่งครั้ง บทความนี้จะพูดถึงว่าลูมินอลคืออะไร วิธีทำที่บ้าน
เคมีเรืองแสงคืออะไร
ปฏิกิริยาเคมีหลายอย่างเกิดขึ้นพร้อมกับการปลดปล่อยพลังงาน ในการทดลองส่วนใหญ่ พลังงานจะถูกปลดปล่อยออกมาในรูปของความร้อน เมื่อด่างและกรดทำปฏิกิริยากัน สารละลายจะร้อนขึ้น มีหลายกรณีที่พลังงานสามารถปรากฏออกมาในรูปของกระแสไฟฟ้า (การทดลองกับเซลล์กัลวานิก) เมื่อสารตั้งต้นเผาไหม้ พลังงานจะเปลี่ยนเป็นความร้อนและแสง
แต่ก็มีปฏิกิริยาปล่อยแสงออกมา แต่ไม่มีอุณหภูมิเพิ่มขึ้น ปรากฏการณ์นี้เรียกว่าเคมีเรืองแสง ตัวอย่างที่โดดเด่นที่สุดคือการเรืองแสงของฟอสฟอรัสเย็น ควรสังเกตว่าในปฏิกิริยาเคมีส่วนใหญ่ที่มีการปล่อยสารประกอบอินทรีย์ "แสงเย็น" จะถูกออกซิไดซ์ ตัวออกซิไดซ์มักจะเป็นออกซิเจนหรือไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์
ในธรรมชาติมีสารหลายอย่างที่สามารถเปล่งแสงได้ แต่บ่อยที่สุดเรืองแสงอ่อนมากและสามารถตรวจจับได้โดยใช้อุปกรณ์พิเศษเท่านั้น
สารประกอบอินทรีย์และอนินทรีย์กลุ่มเล็ก ๆ ที่มีความสามารถในการเคมีเรืองแสงที่สดใสและสวยงาม ตัวอย่าง ได้แก่ ลูมินอล ไซล็อกซีน โลฟิน ลูซีจีนิน และไดฟีนิลออกซาเลต
ลูมินอลคืออะไร
Luminol ถูกสังเคราะห์ขึ้นในเยอรมนีในปี 1902 แต่ได้ชื่อจริงมาในภายหลัง เป็นผลึกสีขาวหรือสีเหลืองอ่อน ละลายได้ง่ายในตัวทำละลายอินทรีย์แบบมีขั้ว ลูมินอลไม่ละลายในน้ำอย่างสมบูรณ์
เป็นสารอินทรีย์ที่สามารถเปล่งแสงได้เมื่อรวมกับไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์หรือสารออกซิไดซ์อื่นๆ ในของเหลวที่เป็นกลางและเป็นกรดเล็กน้อย เมื่อส่องสว่างด้วยแสงอัลตราไวโอเลต มันจะเรืองแสงด้วยแสงสีฟ้าอ่อน ในสารละลายอัลคาไลน์ (ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์) ซึ่งปฏิกิริยาจะเกิดขึ้นต่อหน้าตัวเร่งปฏิกิริยา - สารประกอบฟอสฟอรัส เกลือของโลหะ เฮมิน และเฮโมโกลบิน - แสงจะอิ่มตัวและสว่างมากขึ้น
กระบวนการประกอบด้วย 2 ขั้นตอน กรดถูกทำให้ร้อนด้วยไฮดราซีนในตัวทำละลายอินทรีย์ที่มีจุดเดือดสูง (3-เอทิลีนไกลคอล) จากการควบแน่นจะได้ระบบเฮเทอโรไซคลิกของ 5-nitrophthalylhydrazide สารประกอบนี้จะลดลงด้วยแอมโมเนียมซัลไฟด์ ทำให้เกิดลูมินอล คุณสามารถรับมันในห้องปฏิบัติการได้ด้วยการสังเคราะห์จากกรด 3-nitro-phthalic ด้วยมือของคุณเอง
ลูมินอลใช้ที่ไหน
สารดังกล่าวทำปฏิกิริยากับธาตุเหล็กได้อย่างน่าทึ่ง ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของฮีโมโกลบินในเลือด ผู้เชี่ยวชาญด้านนิติเวชจึงใช้กันอย่างแพร่หลายในการตรวจจับร่องรอยของเลือดและลายนิ้วมือที่เหลืออยู่ในที่เกิดเหตุ นักวิทยาศาสตร์ใช้ Luminol ในการศึกษาทางชีววิทยาต่างๆ เพื่อตรวจหาธาตุเหล็ก ทองแดง และไซยาไนด์
หาซื้อลูมินอลโซลูชั่นได้ที่ไหน
ลูมินอลมีราคาค่อนข้างสูง คุณสามารถค้นหาได้ในฟอรัมเคมี ฐานข้อมูลพิเศษ หรือในร้านขายยา หากคุณไม่รู้ว่าจะซื้อลูมินอลได้จากที่ไหน คุณสามารถซื้อได้ที่ร้านขายยา Galavit ซึ่งมีอยู่ในแท็บเล็ต หลอดและยาเหน็บ แท็บเล็ตประกอบด้วยเกลือโซเดียมลูมินอล 25 มก. สำหรับสารละลาย 1% 50 มล. ต้องใช้ 20 เม็ด (แพ็คเกจ) เม็ดยาถูกบดเป็นผงแล้วเติมน้ำลงไป
ของเหลวเรืองแสงที่มีไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์
มีสูตรการทำของเหลวเรืองแสงจากวิธีชั่วคราว แต่สำหรับการเตรียมสารละลายควรใช้ลูมินอลเพราะจะให้แสงสีน้ำเงินที่นุ่มนวลและสม่ำเสมอ ก่อนเริ่มงาน อย่าลืมปกป้องส่วนที่สัมผัสของร่างกายด้วยผ้าหนาๆ และสวมถุงมือในมือ
มาเตรียม luminol ที่บ้าน ตามสูตร(แรก) สุดคลาสสิค:
- ลูมินอล - 2-3 กรัม
- น้ำ - 0.1 ลิตร
- สารละลายไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ (3%) - 0.08 ลิตร
- โซดาไฟ - 0.01 ลิตร.
- กรดกำมะถันทองแดง - 3กรัม
- สีย้อม (สับ สีเขียวสุก หรือสีอื่นๆ)
- แก้ว (ขวดหรือโหล).
ขั้นตอนการทำอาหาร:
- เทน้ำลงในภาชนะแก้วแล้วเติมลูมินอล ผสมคริสตัลในน้ำอย่างทั่วถึงเพื่อให้ละลายได้มากที่สุด
- เติมไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ลงในสารละลายที่ได้
- เพิ่มคอปเปอร์ซัลเฟตให้กับองค์ประกอบที่ได้ คุณสามารถแทนที่กรดกำมะถันด้วยเฟอริกคลอไรด์หรือเกลือในเลือดได้
- สิ่งสุดท้ายที่เราเพิ่มลงในองค์ประกอบคือโซเดียมไฮดรอกไซด์
- ปิดไฟในห้อง. องค์ประกอบที่ได้ควรเปล่งแสงสีน้ำเงินสดใส หากต้องการสีอื่น ให้เติมสีย้อมเรืองแสงที่ต้องการลงในสารละลาย
ตัวเลือกที่สอง:
- สารละลายลูมินอล (3%) - 5 มล.
- ไฮโดรเปอร์ไรต์ (3%) - 10 มล.
- น้ำยาซักผ้า - 20 มล.
- โพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนต
- โหลแก้วหรือโหลอะไรก็ได้
ขั้นตอนการทำงาน:
- เทสารละลายของลูมินอล ผงซักฟอก และไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ลงในภาชนะ
- ค่อยๆ บดโพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนตสองสามคริสตัลแล้วใส่ลงในส่วนผสมทั้งหมด
- เพื่อดูว่าลูมินอลคืออะไรและจะแสดงคุณสมบัติของมันอย่างไร ให้ปิดไฟในห้อง ของเหลวจะเปล่งแสงที่สวยงาม หากกวนสารละลายเป็นระยะๆ ฟองที่เป็นประกายจะปรากฏบนพื้นผิวของมัน
เตรียมสารละลายด้วยไดเมทิลซัลฟอกไซด์
ตัวเลือกที่น่าสนใจกว่านี้ก็คือการเกิดออกซิเดชันของลูมินอลกับออกซิเจนในบรรยากาศในตัวกลางไดเมกไซด์ เรืองแสงเกิดขึ้นที่ส่วนต่อประสานระหว่างอากาศกับน้ำ
เพื่อเตรียมองค์ประกอบที่เราต้องการ:
- ลูมินอล - 0.15 กรัม
- ไดเมกไซด์ (ไดเมทิลซัลฟอกไซด์) - 30 มล.
- ด่างแห้ง - 35 กรัม
- สีย้อมเรืองแสงใดๆ
- เครื่องแก้วทรงสูง
ขั้นตอน:
- ผสมไดเมกไซด์ ลูมินอล และด่างในขวดให้ละเอียด
- ปิดฝาขวดให้แน่น
- ปิดไฟในห้อง
- เขย่าขวดเล็กน้อยจนได้แสงสีน้ำเงิน หากต้องการเปลี่ยนสี ให้เติมสีย้อมเรืองแสง
- ถ้าแสงหมดความสว่างไป ก็เปิดฝาได้ เมื่ออากาศเข้าไปในขวด สารละลายจะสว่างและอิ่มตัวอีกครั้ง
คำแนะนำในการทำอาหาร
ไม่แนะนำให้เติมสารอัลคาไลจำนวนมากลงในสารละลาย เพราะมันละลายได้ไม่ดีนักและเปลี่ยนของเหลวให้กลายเป็นโจ๊กข้น สารแขวนลอยของ luminol, dimexide และ alkali สามารถเก็บไว้ได้ค่อนข้างนาน เมื่อเติมสารออกซิไดซ์เข้าไป แสงจะมีความสม่ำเสมอ ระยะเวลาขึ้นอยู่กับปริมาณของ hydroperite และ luminol และสามารถเข้าถึงได้ 40 นาที แต่จากลูมินอลที่มากเกินไป แสงจะอ่อนลง
ควรสังเกตว่าความสว่างและระยะเวลาของการเรืองแสงจะขึ้นอยู่กับความเข้มข้นของลูมินอลด้วย สารละลายเจือจางสูงจะให้แสงที่อ่อนแต่ติดทนนาน สารที่มีความเข้มข้นสูงทำให้เกิดความสว่างสูงของสารละลายทั้งหมด สีเรืองแสงสามารถเปลี่ยนจากสีน้ำเงินเป็นสีเขียว มากขึ้นสารประกอบอิ่มตัวที่มีเกลือในเลือดเข้มข้นสูง จะได้แสงสีเขียว
เปลี่ยนลูมินอลได้ไหม
มีบางสถานการณ์ที่จำเป็นต้องเตรียมของเหลวเรืองแสงที่ไม่มีลูมินอล ในการทำเช่นนี้ให้ใช้กรดบอริกและฟลูออเรสซินสองสามหยด สารเหล่านี้ต้องผสมและให้ความร้อนบนแผ่นโลหะ ของเหลวจะเรืองแสงในที่มืดประมาณหนึ่งนาที
เพื่อทำความเข้าใจว่าลูมินอลคืออะไร มาลองซื้อเองดีกว่า ดังคำกล่าวที่ว่า เห็นครั้งเดียวดีกว่าฟังร้อยครั้ง แต่อย่าลืมว่าการทดลองใดๆ เกี่ยวข้องกับปฏิกิริยากับสารกัดกร่อนและสารอันตราย ดังนั้นจึงต้องปฏิบัติตามข้อควรระวังด้านความปลอดภัย
