Kemiluminiscenca

Kemiluminiscenca je emisija svetlobe, ki se sprosti pri kemijski reakciji ob normalnih pogojih. O tovrstnem pojavu lahko govorimo, kadar eksotermna reakcija proizvaja molekule v elektronsko vzbujenem stanju. Ko se te molekule vračajo v osnovno stanje, sprostijo fotone (energijo v obliki svetlobe). To se največkrat dogaja v tekočem in trdnem agregatnem stanju. Proces je nekoliko drugačen od fotoluminescenčnih procesov, kot sta fluorescenca in fosforescenca.

Kemiluminiscenčna reakcija mora zagotavljati zadostno energijo za nastanek elektronskega vzbujenega stanja. Reakcija mora proizvesti intermediate, ki so sposobni prenesti elektronsko vzbujeno stanje, potekati pa mora po določenem mehanizmu, da pomaga proizvesti to vzbujeno stanje preko usmerjanja tvorbe osnovnega stanja. Reakcijska zmes mora vsebovati molekule, ki se vrnejo v osnovno stanje iz elektronsko vzbujenega stanja pri emisiji fotonov.

Glede na zgradbo ločimo več vrst različnih strukturnih tipov spojin, ki imajo sposobnost oddajati emisijo svetlobe. Najbolj poznana kemiluminiscenčna spojina je luminol, ki spada v skupino organskih hidrazidov. Dobro poznani primeri kemiluminiscence so tudi derivati akridina, diaril oksalatni estri, beli fosfor, molekularni kisik v vzbujenem stanju in nekateri ligandi določenih kovin prehoda, ki vsebujejo aromatske sisteme. Kemiluminicenca zaseda posebno mesto v kemiji in vsakdanjem življenju. Uporablja se skoraj na vseh področjih analitske kemije (FIA, HPLC, LC, GC, elektroforeza), v medicini (raziskave DNA, raka, tumorjev, kisikovih radikalov v organih, detekcije virusov in celic, analiza oligonukleotidov), srečamo pa jo tudi v vsakdanjem življenju (svetlobne palice za zasilno svetlobo, vir svetlobe – TCPO).

Avtor: Marko Jeran, Univerza v Ljubljani

VIRI:

Cormier, M.J., Hercules, D.M., Lee, J. (1973): Chemiluminescence and bioluminescence, Plenum Press: New York, 3–194.

Shakhashiri, B.Z., Williams, L.G., Dirren, G.E., Francis, A. (1990): Chemical Demonstrations, Wiscosin University Press: Madisen, 156–278.

Birks, J. W. (1989): Chemiluminescence and Photochemical Reaction Detection in Chromatography, University of Colorado at Boulder, 35–37, 110–1150.

Ohoi, I., idr. (1993): Japan. J. Pharmacol., 61, 101–107.

Hao, M., idr. (2004): Chin. Chem. Lett., 15, 6, 679–682.

Jeran, M. (2008): Vpliv katalizatrja na oksidacijo luminola pri kemoluminescenci, Raziskovalno delo.

Jeran, M. (2016): Odkrivanje in analiza biološkega gradiva s pomočjo svetlobnih reakcij. Proteus, 78, 5, 205-214, 238.

DODATNI POVEZAVI O KEMILUMINESCENCI NA SPLETU:

1. Mehanizem, potek in kinetika kemiluminiscence luminola in TCPO; naslov: The Chemiluminescence of Luminol and bis(2,4,6-trichlorphenyl)oxalate (TCPO):

http://www.shsu.edu/~chm_tgc/JPPdir/JPP1999/

2. Splošne informacije o kemiluminiscenci s teoretičnega in praktičnega stališča (besedilo je v PDF obliki). Gre za projekt na področju kemije in kemijskega izobraževanja (ProBase), ki nosi naslov HLADNA SVETLOBA:

http://www.compacitypro.nl/Portals/3/G_LIGHT_T_SI.pdf