NộI Dung
- Năng lượng, nguyên tử và ánh sáng
- Hóa học động vật phát sáng
- Công nghệ Glow Stick
- Ánh sáng từ nhiệt: Một ví dụ lễ hội
Bọ cánh cứng Nam Mỹ phát sáng rực rỡ đến mức mọi người có thể sử dụng chúng như đèn. Đồ chơi que phát sáng mê hoặc trẻ em và người lớn bằng cách tạo ra ánh sáng mà không sử dụng bất kỳ nguồn năng lượng rõ ràng nào. Đây là hai ví dụ về các phản ứng hóa học tạo ra các loại chiếu sáng khác nhau ở các sinh vật sống và không sống.
Năng lượng, nguyên tử và ánh sáng
Ánh sáng bạn nhìn thấy bắt đầu ở cấp độ nguyên tử. Khi năng lượng kích thích các electron quay quanh một nguyên tử, các electron đó giải phóng các photon sau khi chúng trở về trạng thái mặt đất không được kích thích. Bạn thấy những photon đó là ánh sáng khả kiến. Nguyên tắc này áp dụng cho cả đèn đường phát sáng và nến lung linh trong gió. Trong đèn pin, pin cung cấp năng lượng cần thiết để kích hoạt quá trình tạo ánh sáng. Trong một con bọ cánh cứng, các phản ứng hóa học tạo ra sự chiếu sáng.
Hóa học động vật phát sáng
Các sinh vật như đom đóm phát quang sinh học - chúng tạo ra ánh sáng bằng cách kết hợp một enzyme với chất nền. Dinoflagellates, sinh vật biển siêu nhỏ, cũng tự sản xuất ánh sáng. Khi hàng triệu người trong số họ nổi cùng nhau, họ có thể chiếu sáng mặt nước như những vòng xoáy lớn, phát sáng. Các hóa chất mà sinh vật sử dụng để tạo ra ánh sáng khác nhau tùy thuộc vào loài. Phải mất ít nhất hai hóa chất để tạo ra phát quang sinh học - một luciferin, tạo ra ánh sáng và một luciferase, điều khiển phản ứng hóa học. Các photoprotein sử dụng một cơ chế hơi khác so với các hệ thống luciferase-luciferin, tuy nhiên đó cũng là enzyme. Một ion - thường là canxi - có thể bắt đầu quá trình sản xuất ánh sáng khi nó xâm nhập vào hệ thống ở một số sinh vật.
Công nghệ Glow Stick
Có thể tạo ra phát quang sinh học nhân tạo bằng cách kết hợp các hóa chất tạo ra ánh sáng khi bạn trộn chúng vào thùng chứa - đây là điều xảy ra với một que phát sáng. Những que này thường chứa ester phenyloxylate, hydro peroxide và thuốc nhuộm huỳnh quang. Khi các hóa chất đó kết hợp, một loạt các phản ứng xảy ra khiến năng lượng đi vào thuốc nhuộm. Năng lượng này kích thích các electron nhuộm giải phóng photon khi chúng trở về trạng thái cơ bản.
Ánh sáng từ nhiệt: Một ví dụ lễ hội
Ngày quốc khánh là thời điểm tuyệt vời để quan sát các phản ứng hóa học tạo ra ánh sáng bằng nhiệt. Nhiều pháo hoa đầy màu sắc xuất hiện trên đầu tỏa sáng vì nhiệt sau vụ nổ khiến muối kim loại hấp thụ năng lượng. Khi điều đó xảy ra, chúng phát ra ánh sáng nhìn thấy được. Màu sắc bạn nhìn thấy phụ thuộc vào kim loại hoặc sự pha trộn của kim loại trong pháo hoa. Ví dụ, muối Strontium và lithium tạo ra màu đỏ trong khi các hợp chất đồng tạo ra màu xanh lam.