Некоторые вещества, участвуя в химических реакциях, обладают способностью излучать свет. Каждый химик-любитель хоть раз изготавливал светящуюся жидкость. В данной статье пойдёт речь о том, что такое люминол, как его приготовить в домашних условиях.
Что представляет собой хемилюминесценция?
Многие реакции в химии протекают с выделением энергии. В большинстве экспериментов энергия выделяется в виде тепла. При взаимодействии щелочей и кислот растворы нагреваются. Бывают случаи, когда энергия может проявиться в виде электрического тока (опыты с гальваническими элементами). При горении реагирующих веществ энергия преобразуется в тепло и свет.
Но бывают реакции, при которых происходит излучение света, но не наблюдается повышения температуры. Данное явление называется хемилюминесценцией. Самый яркий пример – холодное свечение фосфора. Следует заметить, что в большинстве химических реакций с выделением «холодного света» окисляются органические соединения. Окислителями обычно выступают кислород или перекись водорода.
ТАЙНЫ ХИМИИ В Minecraft BE, КАК СДЕЛАТЬ НЕОНОВЫЕ ПАЛОЧКИ + БЕНГАЛЬСКИЕ ОГОНЬКИ!
В природе существует много веществ, способных излучать свет. Но чаще всего свечение получается очень слабым и его можно выявить только при помощи специального оборудования.
К яркой и красивой хемилюминесценции способна относительно небольшая группа органических и неорганических соединений. В качестве примеров можно привести следующие вещества: люминол, силоксен, лофин, люцегенин и дифенилоксалат.
Что такое люминол?
Люминол был синтезирован в Германии в 1902 году, но своё настоящее название получил позднее. Он представляет собой кристаллы белого или светло-жёлтого цвета, хорошо растворимые в полярных органических растворителях. В воде люминол совершенно нерастворим.
Это органическое вещество, способное выделять свет при соединении с перекисью водорода или другими окислителями. В нейтральных и слабокислых жидкостях, при освещении ультрафиолетом, он флуоресцирует светло-голубым светом. В щелочных растворах (перекись водорода), где реакция протекает в присутствии катализаторов – соединения фосфора, солей металлов, гемина и гемоглобина — свечение получается более насыщенным и ярким.
Процесс состоит из 2 стадий. Кислоту нагревают с гидразином в органическом растворителе с высокой температурой кипения (3-этиленгликоль). В результате конденсации получается гетероциклическая система 5-нитрофталилгидразида. Это соединение восстанавливается при помощи сульфида аммония, в результате чего и образуется люминол. Своими руками его можно получить в лабораторных условиях синтезом из 3-нитро-фталевой кислоты.
Где используют люминол
Рассматриваемое вещество замечательно реагирует с железом, входящим в состав гемоглобина крови. Поэтому имеет широкое применение у судебных экспертов при выявлении следов крови и отпечатков пальцев, оставленных на месте преступления. Люминол используют учёные при проведении различных биологических исследований для выявления железа, меди и цианидов.
TOP 6 ХИМИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ В МАЙНКРАФТ ПЕ 1.2.20.1
Где купить раствор люминола
Стоимость люминола достаточна высока. Его можно поискать на химических форумах, специальных базах или в аптеках. Если вы не знаете, где взять люминол, то можно приобрести в аптеке «Галавит», который выпускается в таблетках, ампулах и суппозиториях. Таблетка содержит 25 мг натриевой соли люминола. Для 50 мл 1% раствора необходимо 20 таблеток (упаковка).
Таблетки растираются в порошок, а затем в него добавляют воду.
Светящаяся жидкость с перекисью водорода
Существуют рецепты приготовления светящейся жидкости из подручных средств. Но для приготовления раствора лучше всего использовать люминол, потому что он даёт ровный и мягкий голубоватый свет. Перед началом работы обязательно защитите открытые участки тела плотной тканью, а на руки наденьте перчатки.
Приготовим люминол в домашних условиях по классическому (первому) рецепту:
- Люминол – 2-3 грамма.
- Вода – 0,1 литра.
- Раствор перекиси водорода (3%) – 0,08 литра.
- Едкий натрий – 0,01 литра.
- Медный купорос – 3 грамма.
- Красители (рублен, бриллиантовый зелёный или любые другие).
- Стеклянная посуда (колбы или банки).
- В стеклянную ёмкость наливаем воду и добавляем люминол. Тщательно перемешиваем кристаллы в воде, чтобы они максимально в ней растворились.
- К полученному раствору добавляем перекись водорода.
- В полученный состав добавляем медный купорос. Заменить купорос можно хлоридом железа или кровяной солью.
- Самым последним к составу присоединяем едкий натрий.
- В помещении выключаем свет. Полученный состав должен излучать ярко-голубое свечение. Если необходим другой цвет, то в раствор добавляем нужный флуоресцентный краситель.
- Раствор люминола (3%) – 5 мл.
- Гидроперит (3%) – 10 мл.
- Стиральный порошок с водой – 20 мл.
- Перманганат калия.
- Любой стеклянный сосуд или банка.
- В ёмкость наливаем растворы люминола, стирального порошка и перекиси водорода.
- Аккуратно растираем несколько кристаллов перманганата калия и добавляем его к общему составу.
- Чтобы посмотреть, что такое люминол и как он будет проявлять свои свойства, выключаем свет в комнате. Жидкость будет излучать красивое свечение. Если раствор периодически перемешивать, то на его поверхности появится искрящаяся пена.
Приготовление раствора с диметилсульфоксидом
Более интересным вариантом будет окисление люминола кислородом воздуха в среде димексида. Свечение возникает на границе раздела воздушной и водной среды.
Для приготовления состава нам понадобятся:
- Люминол – 0,15 грамма.
- Димексид (диметилсульфоксид) – 30 мл.
- Сухая щёлочь – 35 граммов.
- Любой флуоресцентный краситель.
- Высокая посуда из стекла.
- Тщательно перемешиваем в колбе димексид, люминол и щёлочь.
- Колбу закрываем плотно крышкой.
- В помещении выключаем свет.
- Колбу слегка встряхиваем до получения голубоватого свечения. Для изменения цвета добавим флуоресцентный краситель.
- Если свечение потеряло свою яркость, то можно открыть ёмкость. При поступлении воздуха в колбу раствор снова становится ярким и насыщенным.
Советы по приготовлению
Много щёлочи в раствор добавлять не рекомендуется, потому что она очень плохо растворяется и превращает жидкость в густую кашу. Суспензия из люминола, димексида и щёлочи может храниться довольно долго. При добавлении окислителя свечение будет равномерным. Его длительность зависит от количества гидроперита и люминола и может достигать 40 минут. А вот от переизбытка люминола свечение становится более слабым.
Следует отметить, что яркость и длительность свечения будет зависеть также от концентрации люминола. Сильно разбавленные растворы дают слабое, но длительное свечение. Большая концентрация вещества образует сильную яркость всего раствора. Цвет свечения может меняться от голубого до зелёного. В более насыщенных составах, содержащих большую концентрацию кровяной соли, получается зелёное свечение.
Можно ли заменить люминол?
Бывают ситуации, когда необходимо приготовить светящуюся жидкость без люминола. Для этого нужно взять борную кислоту и несколько капель флуоресцеина. Данные вещества требуется перемешать и нагреть на металлической пластине. Жидкость будет светиться в темноте около минуты.
Чтобы понять, что такое люминол, лучше попробовать получить его самостоятельно. Как говорится, лучше один раз увидеть, чем сто раз услышать. Но не стоит забывать, что любые опыты подразумевают взаимодействие с едкими и вредными веществами. Поэтому необходимо соблюдать технику безопасности.
Источник: fb.ru
Как сделать люминол в домашних условиях: сам себе химик
Порадовать близких, удивить гостей и сделать праздник для самых любимых – все это возможно с жидкостью, источающей свет. Люминол, а это именно он, можно купить на химических форумах и в разных магазинах. Не хотите отдавать кровно заработанные деньги? Узнайте, как сделать люминол в домашних условиях, и смело экспериментируйте у себя дома.
Светящаяся вода с люминолом
Химики-аматоры придумали несколько рецептов домашнего люминола. Делаем светящуюся жидкость классическим способом.
Состав:
- Вода – литр;
- Медный купорос – 3 г;
- Люминол – 3 г;
- Едкий натрий – 100 г;
- Перекись водорода – 800 г;
- Зеленка, рублен или любой другой краситель;
- Банка или колба из стекла.
Как приготовить:
- Вылейте воду в стеклянную емкость.
- Добавьте люминол.
- Дайте кристаллам полностью раствориться.
- Влейте перекись водорода.
- Добавьте медный купорос.
- То же самое сделайте с едким натрием.
Выключите свет и любуйтесь результатом собственной работы. Жидкость будет излучать голубое свечение. Как сделать люминол в домашних условиях другого оттенка? Добавьте краситель нужного цвета.
Светящаяся жидкость без люминола
Люминол не встречается в свободной продаже, да и стоит он немало. Но не будем отказываться от такой интересной идеи. Делаем люминол — светящуюся жидкость без самого главного ингредиента, а получаем тот же результат!
Состав:
- Газированная вода (типа Mountain Dew) – ? стакана;
- Перекись водорода – 3 ч. л.;
- Сода – 1 ч. л.
Как приготовить:
- В стакан с газировкой всыпьте пищевую соду.
- Добавьте перекись водорода.
- Перемешайте ингредиенты.
Это самый дешевый и элементарный способ. Свет получается очень красивым, но «работает» такая вода буквально несколько минут.
Люминол из стирального порошка
Приготовление люминола дома подразумевает использование самых разных компонентов, в том числе и порошка.
Состав:
- Порошковый раствор (вода + порошок) – 20 г;
- Марганцовка – 20 г;
- Раствор люминола – 10 г;
- Перекись водорода – 20 г;
- Емкость из стекла.
Как приготовить:
- Вылейте в банку стиральную жидкость.
- В отдельной посуде разотрите кристаллы марганцовки. Соедините их с водой.
- Добавьте оставшиеся ингредиенты.
- Хорошенько все смешайте.
Напоследок напомним о правилах безопасности, без которых не обойдется химическая лаборатория в домашних условиях. Во время приготовления люминола обязательно пользуйтесь очками и плотными перчатками.
Источник: kakdelateto.ru
Что такое люминофор: светящаяся жидкость «кухонного» производства
Мы очень рады, что читатели всё чаще присылают нам свои обзоры и пошаговые инструкции. Но сегодня у нас особенная статья, которую прислал в редакцию Сажин Константин Алексеевич из города Магнитогорск Челябинской области. В ней он расскажет о том, как сделать люминофор, то есть светящуюся жидкость, своими руками буквально «на коленке», в «кухонных» условиях из компонентов, которые можно найти в свободном доступе в аптеках и специализированных магазинах, предлагающих различные химические компоненты и реактивы.
Вдохновившись однажды увиденной стеклянной банкой с жидкостью, которая светилась в темноте, я решил во что бы то ни стало самостоятельно сделать раствор с подобными свойствами. Причём приобретать готовые люминофоры мне совершенно не хотелось, поэтому пришлось засесть за учебники по химии. Как оказалось, не всё так сложно.
Практически все ингредиенты люминофора можно приобрести в аптеке, за некоторыми пришлось идти в магазин, специализирующийся на продаже химических реактивов. При этом, все компоненты оказались безопасны, а потому были найдены в открытом доступе. Сейчас я попробую объяснить суть приготовления жидкости, светящейся в темноте и не требующей «зарядки» от света, как большинство люминофоров, создаваемых из борной и лимонной кислоты (хотя они тоже довольно интересны). Итак, приступим.
Подготовка к опыту: тара, ингредиенты и чем их можно заменить
Для создания люминофора по методу, который я сейчас буду описывать, необходимо приготовить стеклянную тару. Для этих целей вполне подойдёт обычная бутылка из стекла с закручивающейся пробкой. Сразу стоит предупредить – применять для размешивания пластиковую тару нельзя. Элементы, которые будут в ней смешиваться, достаточно активны, и могут попросту разъесть пластмассу.
Светящаяся жидкость или люминофор, будет состоять из трёх компонентов. Конечно, можно взять оригинальный состав, который я использовал в самом начале своих опытов, но не в каждом городе можно найти специализированный магазин, где продаются химические реактивы. Поэтому, несмотря на то, что на фотопримерах будут именно они, попутно я объясню, что и чем можно заменить.
Гидроксид калия или натрия и его аналоги
Гидроксид калия приобретался мною в химическом магазине. Стоит он очень дёшево, но вот найти сам магазин бывает довольно проблематично. Поэтому встал вопрос поиска аналогов. Проще всего оказалось найти гидроксид натрия, который известен многим как каустическая сода (не путать с пищевой).
Раньше наши мамы и бабушки использовали её, чтобы откипятить нагар со старых сковородок или кастрюль. Также каустическая сода неплохо справлялась с накипью в чайнике. Однако после такой чистки, перед тем, как использовать утварь по назначению, приходилось по нескольку раз кипятить в ней воду и выливать обратно, чтобы полностью промыть посуду.
Кстати, для изготовления люминофора можно использовать и давно просроченные реактивы. На этом также можно сэкономить при приобретении. Если говорить о необходимом для опыта объёме, то каустической соды понадобится всего одна столовая ложка.
Диметилсульфоксид и его производные
Несмотря на столь «страшное» и неудобоваримое название, этот элемент продаётся в любой аптеке и стоит очень дёшево. На аптечных прилавках его можно найти по названию «Димексид». Часто это вещество используется автомобилистами для того, чтобы отмыть двигатель от застарелых масляных потёков. Конечно, запах у вещества довольно неприятный, но задачу свою оно выполняет отменно. Для создания люминофора нам понадобится один пузырёк объёмом 100 мл.
«Люминол», его аналоги, где можно приобрести
«Люминол» – это третий, и, наверное, самый дорогой из компонентов, которые нам необходимы. Если нет возможности приобрести чистый препарат, его можно заменить аптечным аналогом, называемым «Галавит». Он также продаётся свободно, без рецепта.
Важно знать ещё до начала опыта о том, что недостаточное количество «люминола», добавленное в раствор, даст слабое, но очень продолжительное свечение. Если добавлен необходимый объём, свет будет ярким, с зеленоватым или синеватым оттенком, а продолжительность свечения составит около часа. А вот избыток «люминола» приведёт к тому, что бутылку придётся постоянно встряхивать, периодически открывая при этом крышку для доступа внутрь кислорода. Без воздуха наша хитрая «лампочка» работать не будет.
Конечно, намного лучше, если удастся разыскать чистый «люминол». При этом, опять же, совершенно не имеет значения, когда закончился его срок годности. Свою задачу выполнит даже порошок, производства времён Советов. Для того, чтобы читателям было понятно, как выглядит пузырёк с этим элементом люминофора, предлагаю посмотреть на фотопример сохранившегося у меня пузырька – именно этот элемент я буду использовать сегодня.
Приступаем к изготовлению люминофора: смешиваем ингредиенты
Для начала берём в руки стеклянную бутылку, внутри которой находится столовая ложка гидроксида калия, который можно заменить каустической содой. Тем, кто выполняет подобный химический опыт впервые, посоветую надеть резиновые перчатки. Конечно, при попадании на кожу ни один из элементов люминофора кожу не прожжёт, однако раздражение в этом случае обеспечено, что весьма неприятно.
Открутив крышку бутылки, наливаем в неё «димексид», завинчиваем пробку и начинаем разбалтывать содержимое. Это занятие на ближайшие 5-10 минут. Понятно, что каустическая сода не растворится в диметилсульфоксиде, но некоторые вещества всё же вступят в реакцию, а большего нам и не требуется.
Добавление «люминола»: наблюдаем за реакцией
Теперь можно добавить в раствор «люминол». Если это чистый реагент, то потребуется совсем малое количество порошка – примерно 2-3 спичечных головки. При свете видимой реакции не будет, «люминол», который представляет собой тёмно-красный порошок, просто будет медленно оседать на дно бутылки.
Немного подождав, можно выключить свет и посмотреть, что у нас получилось.
Проверка «работоспособности» беспроводной «лампочки»
По прошествии пары минут выключаем свет и видим, что от жидкости исходит слабое свечение. Однако нас это не устраивает. Ведь не для того мы разыскивали и приобретали различные ингредиенты, чтобы посмотреть на еле заметную в темноте бутылку. А значит, нам необходимо «активировать» раствор, чтобы его свечение было значительно интенсивнее.
Для того, чтобы увеличить световой поток от бутылки, её необходимо как следует встряхнуть. Уже после первых движений изготовленный нами люминофор засветится ярче.
Интересно то, что процесс выделения света происходит совершенно без теплоотдачи. Мы все привыкли, что при практически любой химической реакции идёт выделение тепла. Так вот, сегодняшний опыт по изготовлению люминофора можно назвать одним из исключений. Бутылка, внутри которой находится светящаяся жидкость, совершенно не меняет температуру.
Практическая польза от «мини-фонарика»
Конечно, о глобальной пользе подобного люминофора говорить не приходится. Вообще может показаться, что изготовление светящейся жидкости представляет интерес только в познавательных и эстетических целях. Однако я придумал, как ещё можно применить изготовленный люминофор. К примеру, при его свете можно даже читать, хотя и с трудом (проверенно на первой попавшейся под руку бумажке – видимо, какой-то инструкции). Согласен, применение спорное с точки зрения пользы, но всё же.
Срок годности щелочного раствора
После того, как реакция с «люминолом» прошла, и свечение не появляется даже при встряхивании бутылки, состав можно хранить неограниченное время. В любой момент его можно снова активировать, добавив нужный реагент. Сам щелочной раствор («димексид» с каустической содой) в закрытой бутылке может храниться годами, ожидая своего часа.
У меня есть одна привычка, которую я никак не могу побороть. Я не выбрасываю отработанные реактивы и на сегодняшний день их накопилось в гараже достаточно много. Но на этот раз эта привычка мне помогла – среди банок и бутылок нашлась и старая, испытанная ещё 2-3 года назад в подобном опыте щёлочь. Ради проверки я добавил в неё «люминол», после чего проверил в темноте.
Вы не поверите, но свечение появилось, хотя и не столь интенсивное, как у свежеразведённого состава. Кстати, вот и плюс от сегодняшнего опыта – старая щёлочь всё-таки отправилась в канализацию, надеюсь, что попутно прочистив трубы.
Заключительная часть
Сегодня я описал лишь один из множества способов изготовления люминофора. Существуют жидкости, которые также могут светиться, но лишь под воздействием ультрафиолета. Как бы ни удивительно это звучало, но их можно найти на прилавках продуктовых магазинов. Один из подобных напитков – «Швеппс», он светится синеватым оттенком, а вот любой из энергетиков даст желтоватое свечение.
Говорить о подобных составах можно бесконечно. Меняя ингредиенты можно добиться различных результатов. Однако я не советую читателям экспериментировать, если нет достаточных познаний в химии. Это может привести к очень печальным последствиям.
Хочется надеяться, что моя сегодняшняя статья пригодится кому-то из читателей для того, чтобы просто удивить гостей на домашней вечеринке. Возможно, что объяснял я немного сумбурно, и что-то в рассказе осталось непонятным. В таком случае, задавайте вопросы в комментариях. По возможности, постараюсь разъяснить непонятные моменты. И ещё, у меня есть огромная просьба к читателям.
Выскажите своё мнение, что вы думаете о статье и об опыте, в ней описанном. Также не забудьте оценить мой обзор. Спасибо за внимание.
ФОТО: Константин Сажин
Источник: homius.ru