Kemilüminesans, bir ışığın sonucu olarak yayılan ışık olarak tanımlanır. Kimyasal reaksiyon. Daha az yaygın olarak kemolüminesans olarak da bilinir. Işık, bir kemilüminesan reaksiyonla açığa çıkan tek enerji türü olmak zorunda değildir. Isı da reaksiyona girerek üretilebilir ısı verici.
Herhangi bir kimyasal reaksiyonda, reaktan atomları, molekülleri veya iyonları birbirleriyle çarpışır ve bir geçiş durumu. Geçiş durumundan ürünler oluşur. Geçiş durumu entalpinin maksimum olduğu yerdir ve ürünler genellikle reaktanlardan daha az enerjiye sahiptir. Başka bir deyişle, kimyasal bir reaksiyon meydana gelir, çünkü molekülün stabilitesini arttırır / enerjisini azaltır. Enerjiyi ısı olarak serbest bırakan kimyasal reaksiyonlarda, ürünün titreşim durumu uyarılır. Enerji üründen dağılarak ısınmasını sağlar. Benzer bir süreç kemilüminesansta meydana gelir, ancak heyecanlanan elektronlar. Uyarılmış durum geçiş durumu veya ara durumdur. Uyarılmış elektronlar yer durumuna döndüğünde, enerji bir foton
. Zemin durumuna bozulma, izin verilen bir geçiş (floresan gibi ışığın hızlı bir şekilde serbest bırakılması) veya yasak bir geçiş (daha çok fosforesans gibi) yoluyla gerçekleşebilir.Teorik olarak, bir reaksiyona katılan her molekül bir ışık fotonunu serbest bırakır. Gerçekte, verim çok daha düşüktür. Enzimatik olmayan reaksiyonlar yaklaşık% 1 kuantum verimliliğe sahiptir. Ekleme katalizatör birçok reaksiyonun parlaklığını büyük ölçüde artırabilir.
Kemilüminesansta, elektronik uyarmaya yol açan enerji kimyasal bir reaksiyondan gelir. Floresan veya fosforesansta, enerji, enerjik bir ışık kaynağından (örneğin, siyah bir ışık) olduğu gibi dışarıdan gelir.
Bazı kaynaklar fotokimyasal reaksiyonu ışıkla ilişkili herhangi bir kimyasal reaksiyon olarak tanımlar. Bu tanım altında, kemilüminesans bir fotokimya şeklidir. Bununla birlikte, katı tanım, bir fotokimyasal reaksiyonun devam etmek için ışığın emilmesini gerektiren kimyasal bir reaksiyon olmasıdır. Daha düşük frekanslı ışık açığa çıktığından, bazı fotokimyasal reaksiyonlar ışık saçmaktadır.
Luminol reaksiyonu, kemilüminesansın klasik bir kimya gösterisidir. Bu reaksiyonda luminol, mavi ışığı serbest bırakmak için hidrojen peroksit ile reaksiyona girer. Az miktarda uygun katalizör ilave edilmedikçe reaksiyon tarafından salınan ışık miktarı düşüktür. Tipik olarak, katalizör az miktarda demir veya bakırdır.
Geçiş durumunun kimyasal formülünde hiçbir fark olmadığını, sadece elektronların enerji seviyesini not edin. Demir, reaksiyonu katalizleyen metal iyonlarından biri olduğu için, luminol reaksiyonu kanı tespit etmek için kullanılır. Hemoglobin demir, kimyasal karışımın parlak bir şekilde parlamasına neden olur.
Kimyasal ışıldamaya bir başka iyi örnek, ışıma çubuklarında meydana gelen tepkidir. kızdırma çubuğunun rengi kemilüminesanstan ışığı emen ve başka bir renk olarak salan bir floresan boyadan (bir florofor) elde edilir.
Kemilüminesans aynı etkilenir faktörler diğer kimyasal reaksiyonları etkiler. Reaksiyonun sıcaklığını arttırmak, onu hızlandırır ve daha fazla ışık yaymasına neden olur. Ancak, ışık çok uzun sürmez. Etkisi kolayca olabilir ışıma çubukları kullanılarak görülüyor. Kızdırma çubuğunu sıcak suya yerleştirmek, daha parlak bir şekilde parlamasını sağlar. Bir kızdırma çubuğu bir dondurucuya yerleştirilirse, kızdırma zayıflar, ancak daha uzun süre dayanır.
Biyolüminesans, içinde meydana gelen bir kemilüminesans formudur. canlı organizmalar, gibi ateşböcekleri, bazı mantarlar, birçok deniz hayvanları ve bazı bakteriler. Biyolüminesan bakterilerle ilişkili olmadıkça bitkilerde doğal olarak ortaya çıkmaz. Birçok hayvan, simbiyotik bir ilişki nedeniyle parlıyor Vibrio Bakteriler.
Çoğu biyolüminesans, lusiferaz enzimi ve lüminesan pigment lusiferin arasındaki kimyasal reaksiyonun bir sonucudur. Diğer proteinler (örn., Aequorin) reaksiyona yardımcı olabilir ve kofaktörler (örn., kalsiyum veya magnezyum iyonları) mevcut olabilir. Reaksiyon genellikle adenosin trifosfattan (ATP) enerji girişi gerektirir. Farklı türlerden lusiferinler arasında çok az fark olsa da, lusiferaz enzimi filum arasında önemli ölçüde değişir.
Organizmalar, biyolüminesan reaksiyonları av yemleme, uyarı, eş çekiciliği, kamuflaj ve çevrelerini aydınlatma gibi çeşitli amaçlar için kullanırlar.
Çürüyen et ve balık çürüme işleminden hemen önce biyolüminesandır. Parlayan etin kendisi değil, biyolüminesan bakteriler. Avrupa ve Britanya'daki kömür madencileri zayıf aydınlatma için kurutulmuş balık derileri kullanacaklardı. Kaplamalar korkunç kokmuş olsa da, patlamaya neden olabilecek mumlardan daha güvenli idi. Modern insanların çoğu ölü et parlamalarının farkında olmasa da, Aristoteles tarafından bahsedildi ve önceki zamanlarda iyi bilinen bir gerçektir. Merak ediyorsanız (ancak denemeye hazır değilseniz), çürüyen et yeşil yanar.