Kemilüminesans

Kemilüminesans (veya Kemolüminesans) bir tür lüminesanstır. Kimyasal bir reaksiyondan ışık elde etme sürecidir. Biyolojik sistemlerdeki kemilüminesans biyolüminesans olarak adlandırılır.

Kemilüminesansta üretilen ışık doğrudan ısı ile ilgili değildir. A ve B'nin C, D ve ışık üreten iki aşamalı basit bir reaksiyon örneği.

[A] + [B] → [C^* ] + [D]

[C^* ] → [C] + Işık

C^* C'nin uyarılmış bir halidir.

Bu reaksiyon çoğu kemilüminesans reaksiyonundan daha basittir. Uyarılmış durum, elektronlar bir kimyasal reaksiyonun enerjisi ile daha yüksek bir yörüngeye itildiğinde meydana gelir. Uyarılmış durum, temel durumdan daha az kararlıdır. Uyarılmış durumdaki elektronlar temel duruma (daha düşük enerji) düşerek ışık yayar.

Üretilen ölçülebilir ışık miktarına radyant yoğunluk denir: I_CL (saniye başına yayılan fotonlar).

Bir Erlenmeyer şişesindeki kemolüminesan reaksiyon büyük miktarda ışık üretir

Analitik uygulamalar

Yapılan ışığı ölçmek için gereken cihaz basittir. Numuneyi tutacak bir şeye ve bir foto çoğaltıcı tüpe ihtiyaç vardır. Bunun kimyasal ölçümlerde kullanılmasının üç yolu vardır.

Bazen aranan ürün başka bir bileşikle reaksiyona girdiğinde ışık yapar,
başka bir türde, istenen ürün eklendiğinde yapılan ışık miktarı düşer,
Bazen istenen ürün kemilüminesans reaksiyonuna eklendiğinde daha fazla ışık üretir (katalitik bir reaksiyon).

Gazların analizi

Bu yöntem küçük miktarlardaki atmosferik kirleticileri ölçer. Yaygın bir yöntem, nitrojen monoksit miktarını ozonla reaksiyona sokarak ölçer. Kullanılan ışık 600 ila 2800 nm dalga boyu aralığına sahiptir.

Sıvıların analizi

Luminol, sıvılarda kemilüminesans için kullanılan en iyi bilinen bileşik türüdür.

Hücre organellerinin analizi

Mitokondri gibi hücrelerin farklı bölümlerindeki Ca ²⁺(kalsiyum), denizanasından elde edilen aequorin adlı bir proteinle reaksiyona girdiğinde ışık üretebilir. Nitrik oksit (NO) hücrelerde bulunur ve hücrelerin birbirleriyle konuşmasının bir yoludur, bu luminol bileşiği ile ölçülebilir.

Diğer örnekler

Doğadaki kemilüminesans moleküllerine bir örnek ateş böceği lusiferinidir.
Bu işlem parıltı çubukları yapmak için kullanılır.

Sorular ve Yanıtlar

S: Kemilüminesans nedir?

C: Kemilüminesans, kimyasal bir reaksiyon yoluyla ışık üretmeyi içeren bir lüminesans türüdür.

S: Biyolüminesans nedir?

C: Biyolüminesans, biyolojik sistemlerde meydana gelen kemilüminesans anlamına gelir.

S: Kemilüminesansta üretilen ışık ısı ile mi ilgilidir?

C: Hayır, kemilüminesansta üretilen ışık ısı ile ilgili değildir.

S: Kemilüminesans reaksiyona bir örnek verebilir misiniz?

C: Kemilüminesans reaksiyonun basit bir örneği, C, D ve ışık üreten A ve B arasındaki reaksiyondur.

S: Kemilüminesan reaksiyonda C* nedir?

C: C*, elektronlar kimyasal reaksiyonun enerjisiyle daha yüksek bir yörüngeye itildiğinde ortaya çıkan C'nin uyarılmış halidir.

S: C'nin uyarılmış hali nasıl ışık yayar?

C: Uyarılmış durum temel durumdan daha az kararlıdır, bu nedenle uyarılmış durumdaki elektronlar ışık yayan temel duruma düşer.

S: Işıma yoğunluğu nedir?

C: Işıma yoğunluğu, bir kemilüminesan reaksiyonda üretilen ölçülebilir ışık miktarıdır ve ICL (saniye başına yayılan fotonlar) olarak ifade edilir.