Co je chemiluminiscence ? Jak vzniká chemiluminiscence ? Co je to excitovaný stav ? Jak vzniká a zaniká ? CO JE CHEMILUMINISCENCE ?       Chemiluminiscence je světélkování doprovázející chemické reakce některých látek. Chemiluminiscence, jinak též chemické světlo vzniká přímou přeměnou chemické energie na světelnou. Uvolněná chemická energie převádí atomy nebo molekuly do energeticky bohatšího, tzv. excitovaného stavu, které takto získanou energii uvolňují ve formě světelných kvant (fotonů). Protože při chemiluminiscenci téměř vůbec nevzniká teplo, bývá světlo produkované některými chemickými reakcemi nazýváno také jako studené.       Světlo. Víme jak důležitá je tato forma energie pro život na Zemi. Naprostá většina světla, které nás obklopuje však vzniká vysoce ztrátovými procesy - žhnutím nebo hořením látek. Uvádí se, že obyčejná žárovka (zařízení na výrobu světla !) produkuje méně než 10% světla. Jak fascinující je potom skutečnost, že některé světélkující živé organismy dokáží vyrábět při svých biochemických reakcích světlo až s 90%-ní účinností!!! Není proto divu, že se lidé vždy zajímali o možnosti, jakými se dá tento nepoměr zvrátit. Jednou z možností je využít studené chemické světlo. DRUHY SVĚTÉLKOVÁNÍ       Existují i jiné druhy studeného světélkování, obecně luminiscence. Podle druhu energie, která je přeměňována na světlo rozlišujeme: Druh budící energie Luminiscence chemická chemiluminiscence, bioluminiscence, oscilo-luminiscence termická (do 400°C) termoluminiscence a-, ß-, q-, záření radioluminiscence, scintilace RTG záření roentgenoluminiscence UV-VIS záření fotoluminiscence (fluorescence, fosforescence) elektrická elektroluminiscence (galvanoluminiscence) mechanická triboluminiscence, krystaloluminiscence ultrazvuk sonoluminiscence katodové záření katodoluminiscence (TV obrazovka, oscilograf)       Bioluminiscence je speciálním případem chemiluminiscence vyskytující se v živých organismech a tkáních.       Při osciloluminiscenci se setkáváme s reakčním mechanismem zpětnovazebných kroků, podmíněných periodickým kolísáním (oscilací) emise záření. Příklady oscilačních reakcí s viditelnou emisí chemiluminiscence jsou reakce Belousov-Žhabotinského s organokomplexy ruthenia a oscilující chemiluminiscence luminolu       Elektrická je excitace přiloženým elektrickým polem nebo protékajícím elektrickým proudem.       Triboluminiscence se objevuje např. při tření nebo drcení krystalů. Vyzkoušejte Světlonoše!       Katodové záření vzniká excitací dopadajícími, v elektrickém poli urychlenými elektrony. Princip televize. JAK VZNIKÁ CHEMILUMINISCENCE ?       Luminiscence obecně vzniká vyzářením kvant světla (fotonů) při přechodu světélkující látky (luminoforu) z energeticky bohatšího (excitovaného) stavu do stavu základního. luminofor (základní stav) + energie -> luminofor* (excitovaný stav) luminofor* (excitovaný stav) -> luminofor + světlo       Chemiluminiscenci lze pozorovat při tzv. silně exothermních reakcích některých látek. Při těchto reakcích se uvolňuje právě takové množství energie, které je potřeba ke vzniku viditelného světla. Fyzikové spočítali, že spektrum viditelného světla se nachází v rozmezí vlnových délek přibližně od 400 do 700 nanometrů. Pro vznik viditelného světla je podle slavného Einsteinova vztahu E = m . c2, resp. E = h*n potřeba energie (reakční enthalpie) od 168 až do 294 kJ/mol. CO JE TO EXCITOVANÝ STAV? JAK VZNIKÁ A ZANIKÁ?       Excitovaný stav je stav s vyšší energií. Vzniká tak, že látka v základním stavu přijme určité, přesně vymezené kvantum energie. Protože v přírodě všechny stavy s vyšší energií jsou nestabilní, přecházejí samovolně zpět ve stavy základní, energeticky stabilní. Excitované stavy částic mají obvykle velmi krátkou životnost (zlomky sekund).       Jak může vznikat přeměnou chemické energie světlo, lze pochopit na modelu molekuly kyslíku, jejíž excitovaný stav je zodpovědný za vznik červené chemiluminiscence.       Modré dvojice jsou molekuly kyslíku. Žlutá látka získává energii při chemické reakci a při srážce ji umí předat molekulám kyslíku. Kyslík tak přejde do excitovaného, energeticky bohatšího stavu. Je označen červeně.       Srazí-li se pak dvě vzbuzené molekuly kyslíku, uvolní do prostoru pouze světlo. A molekuly se vrátí zpět, do původního stavu.