Ako fungujú svietidlá?

Chemiluminiscencia v akcii

jxfzsy / Getty Images

Svetelné tyčinky alebo glowsticks používajú trikári, potápači, táborníci a na ozdobu a zábavu! Lightstick je plastová trubica so sklenenou liekovkou vo vnútri. Aby ste aktivovali lightstick, ohýbate plastovú tyčinku, čím sa rozbije sklenená liekovka. To umožňuje chemikáliám, ktoré boli vo vnútri skla, zmiešať sa s chemikáliami v plastovej trubici. Akonáhle sa tieto látky dostanú do kontaktu, a reakciu začne prebiehať. Reakcia uvoľňuje svetlo, čo spôsobuje, že tyčinka svieti.

Chemická reakcia uvoľňuje energiu

Uvoľňujú sa niektoré chemické reakcie energie ; chemická reakcia v lightsticku uvoľňuje energiu vo forme svetla. Svetlo produkované týmto chemická reakcia sa volá chemiluminiscencia .

Hoci reakcia vytvárajúca svetlo nie je spôsobená teplom a nemusí produkovať teplo, rýchlosť, akou k nej dochádza, je ovplyvnená teplotou. Ak umiestnite lightstick do chladného prostredia (napríklad mrazničky), chemická reakcia sa spomalí. Kým je lightstick studený, uvoľní sa menej svetla, ale vydrží oveľa dlhšie. Na druhej strane, ak ponoríte lightstick do horúcej vody, chemická reakcia sa urýchli. Tyčinka bude svietiť oveľa jasnejšie, ale aj rýchlejšie sa opotrebuje.

Ako fungujú svietidlá

Lightstick sa skladá z troch komponentov. Musia existovať dve chemikálie, ktoré interagujú, aby uvoľnili energiu, a tiež fluorescenčné farbivo, ktoré túto energiu prijme a premení ju na svetlo. Hoci existuje viac ako jeden recept na lightstick, bežný komerčný lightstick používa riešenie peroxid vodíka ktorý sa uchováva oddelene od roztoku fenyloxalátového esteru spolu s fluorescenčným farbivom. Farba fluorescenčného farbiva je to, čo určuje výsledok farba lightsticku keď chemické roztoky sú zmiešané. Základným predpokladom reakcie je reakcia medzi týmito dvoma chemikáliami uvoľňuje dostatok energie na excitáciu elektrónov vo fluorescenčnom farbive. To spôsobí, že elektróny preskočia na vyššiu energetickú hladinu a potom spadnú späť a uvoľnia svetlo.

Konkrétne chemická reakcia funguje takto: Peroxid vodíka oxiduje fenyloxalátový ester za vzniku fenolu a nestabilného esteru peroxykyseliny. Nestabilný ester peroxykyseliny sa rozkladá, čím vzniká fenol a cyklická peroxyzlúčenina. Cyklická peroxyzlúčenina sa rozkladá na oxid uhličitý . Toto rozkladná reakcia uvoľňuje energiu, ktorá vzrušuje farbivo.