Хемилюминесценция - излучение света, появляющееся при протекании химических реакций.
В основе явления хемилюминесценции лежит образование продукта химической реакции,
находящегося в электронно-возбужденном состоянии, которое характеризуется расположением одного из электронов на более высоком энергетическом уровне.
Такой электрон стремится вернуться на основной энергетический уровень и реализовать избыточную энергию возбужденного состояния.
В подавляющем числе случаев переход электрона на основной энергетический уровень сопровождается выделением тепловой энергии,
но для некоторых веществ характерно выделение части энергии в виде светового излучения.
Излучение квантов света при переходе электрона с более высокого на основной энергетический уровень называется люминесценцией,
а вещества, обладающие способностью люминесцировать, называются люминофоры.
Схема электронных энергетических уровней: 1 – невозбужденное состояние, 2 – переход в возбужденное состояние при поглощении энергии,
3 – переход в невозбужденное состояние с высвечиванием кванта света (люминесценция).
Способность веществ излучать свет, т.е. люминесцировать, имеет огромное научное и практическое значение,
так как позволяет проводить количественный и качественный анализ состава веществ и материалов.
Но существенную роль в использовании люминесценции играют причины появления электронно-возбужденного состояния молекул,
т.е. источники энергии для электрона, оказавшегося на более высоком энергетическом уровне.
В зависимости от источника энергии для электронно-возбужденного состояния выделяют следующие виды люминесценции:
- фотолюминесценция - при облучение ультрафиолетовым или видимым светом;
- радиолюминесценция - при облучение ионизирующим излучением;
- электролюминесценция - при пропускание электрического тока;
- сонолюминесценция - при воздействие ультразвуком;
- и др.
Во всех этих примерах вещество подвергается воздействию внешней энергии, поглощает ее и переходит в электронно-возбужденное состояние,
а затем излучает эту же энергию (с некоторыми потерями) в виде люминесценции.
Суть явления хемилюминесценции заключается в том, что вещество в электронно-возбужденном состоянии (P*)
образуется как промежуточный продукт химической реакции
A + B → P* → P + фотон
следовательно в виде света излучается собственная внутренняя энергия реагирующих веществ (A и B).
Явление хемилюминесценции имеет важное прикладное значение поскольку:
- Происходит выделение внутренней энергии исследуемых объектов.
- Выделяемая энергия распространяется в виде светового излучения.
Таким образом, явление хемилюминесценции позволяет "дистанционно" наблюдать за сложными химическими и биологическими процессами путем регистрации излучаемого света.
Информация об использовании хемилюминесценции содержится в разделах:
|