Vsebina
- Energija, atomi in svetloba
- Žareča živalska kemija
- Glow Stick tehnologija
- Luč iz toplote: praznični primer
Južnoameriški hrošči cucujo svetijo tako močno, da jih lahko ljudje uporabljajo kot svetilke. Igrače s svetlečimi palicami očarajo otroke in odrasle z ustvarjanjem svetlobe brez uporabe navideznega vira energije. To sta dva primera kemijskih reakcij, ki povzročajo različne vrste osvetlitve v živih in neživih organizmih.
Energija, atomi in svetloba
Svetloba, ki jo vidite, se začne na atomski ravni. Ko energija vzbudi elektrone, ki krožijo na atom, ti elektroni sprostijo fotone, potem ko se vrnejo v njihova neizpostavljena osnovna stanja. Te fotone vidite kot vidno svetlobo. To načelo velja tako za žareče svetilke kot za svečo, ki utripa v vetru. V baterijski svetilki baterija zagotavlja toliko energije, ki je potrebna za sprožitev postopka generiranja svetlobe. V hroščah cucujo kemične reakcije ustvarjajo osvetlitev.
Žareča živalska kemija
Organizmi, kot so kresnice, so bioluminescentni - ustvarjajo svetlobo s kombiniranjem encima s substratom. Dinoflagelati, mikroskopska morska bitja, proizvajajo tudi svojo svetlobo. Ko milijoni lebdijo skupaj, lahko osvetlijo vodo kot velike, žareče vrtine. Kemikalije, ki jih organizmi uporabljajo za proizvodnjo svetlobe, se razlikujejo glede na vrsto. Za proizvodnjo bioluminiscence sta potrebni vsaj dve kemikaliji - luciferin, ki proizvaja svetlobo, in luciferaza, ki poganja kemično reakcijo. Fotoproteini uporabljajo nekoliko drugačen mehanizem kot mehanizem luciferaze-luciferin, vendar so kljub temu tudi encimski. Ion - pogosto kalcij - lahko začne proces proizvodnje svetlobe, ko vstopi v sistem v nekaterih organizmih.
Glow Stick tehnologija
Možno je ustvariti umetno bioluminescence s kombiniranjem kemikalij, ki ustvarjajo svetlobo, ko jih mešate v posodi - to se zgodi z žarečo palico. Te palice pogosto vsebujejo feniloksilatni ester, vodikov peroksid in fluorescentno barvilo. Ko se te kemikalije združijo, se pojavi niz reakcij, ki povzročijo, da energija vstopi v barvilo. Ta energija v barvah vzbudi elektrone, ki sprostijo foton, ko se vrnejo v osnovno stanje.
Luč iz toplote: praznični primer
Dan neodvisnosti je odličen čas za opazovanje kemičnih reakcij, ki proizvajajo svetlobo s pomočjo toplote. Številni barviti ognjemeti, ki se zdijo nad glavo, svetijo, ker toplota po eksploziji povzroči, da kovinske soli absorbirajo energijo. Ko se to zgodi, oddajajo vidno svetlobo. Barva, ki jo vidite, je odvisna od kovine ali mešanice kovin v ognjemetu. Stroncijeve in litijeve soli na primer proizvajajo rdečo barvo, medtem ko bakrove spojine ustvarjajo modro barvo.