При проведении практической части исследования мы использовали несколько методов создания люминесцентных растворов, что позволило нам сравнить результаты опытов и выявить наиболее эффективную методику получения химического свечения:
1. Свечение люминола с перекисью водорода
Одним из вариантов исполнения данного опыта является реакция взаимодействия щелочного раствора люминола с перекисью водорода в присутствии катализатора, в качестве которого выступает красная кровяная соль. Для проведения эксперимента растворяют небольшое количество люминола в растворе щелочи - NaOH или KOH, затем добавляют перекись водорода. Хорошо перемешивают. В темноте можно наблюдать еле заметное голубое свечение. Затем добавляют несколько кристалликов красной кровяной соли. Возникает яркое голубое свечение в виде струек, описывающих траекторию падения кристаллов красной кровяной соли. При этом так же происходит частичное разложение перекиси водорода с выделением кислорода. Однако свечение не продолжительное, после растворения кристаллов красной кровяной соли оно ослабевает, затем прекращается вовсе. При добавлении новой порции красной кровяной соли свечение возобновляется.
В зависимости от концентрации люминола яркость и длительность свечения может быть разной. Более разбавленные растворы дают слабое свечение, но более продолжительное. Однако, при использовании больших количеств раствора получается довольно большая яркость всего раствора.
Так же меняется и цвет свечения, от голубого до зелёного. Зелёное свечение образуется в более крепких растворах и при больших количествах красной кровяной соли. Такой эффект связан с поглощением голубых полос спектра излучения люминола красной кровяной солью и самим люминолом с продуктами его окисления, имеющими желтый цвет.
|
|
2. Свечение люминола с диметилсульфоксидом.
Более эффектным вариантом опыта по свечению люминола будет окисление люминолакислородом воздуха в среде диметилсульфоксида. Такое свечение образуется на границе раздела жидкости и воздуха, поэтому возникает оно при встряхивании или перемешивании.
Для выполнения опыта нам понадобится: диметилсульфоксид (в аптеках более известный как "димексид"), гидроокись калия и собственно люминол. Гидроксид калия растирают в мелкий порошок при помощи ступки, насыпают в стакан и добавляют диметилсульфоксид. Хорошо перемешивают. К полученной суспензии добавляют немного люминола и перемешивают. Возникает свечение на поверхности раствора при перемешивании. Со временем при интенсивном перемешивании свечение распределяется по всему объёму, но ослабевает при прекращении перемешивания.
Такая суспензия люминола, щелочи и диметилсульфоксида может сохранятся без доступа воздуха довольно долго. Но если добавить окислитель, в частности ту же перекись водорода, то свечение будет происходить равномерно, по всему объёму и без перемешивания, а не только с поверхности. Так как влага в данной смеси способствует полному гашению свечения, добавлять раствор перекиси водорода нельзя. Поэтому, можно добавить безводный источник перекиси водорода, например таблетки гидроперита (продаётся в аптеке), который представляет собой соединения перекиси водорода с мочевиной. Гидроперит необходимо хорошо истолочь в ступке, и добавить в свежеприготовленную смесь люминола, диметилсульфоксида и щелочи. Хорошо перемешать. Реакция начинается не сразу, а спустя некоторое время. Необходимо хорошо перемешивать для пуска реакции. Длительность свечения может быть разной, всё зависит от количества люминола и гидроперита, и может достигать 40 минут, а потом идёт резко на убыль.
|
|
3. Получение люминофора из борной кислоты и хвойного концентрата.
Чтобы получить люминофор, нужно развести концентрат в воде (1/50), затем на алюминиевую ложку насыпать борной кислоты и капнуть раствором хвойного концентрата. Потом начать подогревать смесь. При первом плавлении раскрошить смесь, добавить еще раствора и продолжить нагревать. После охлаждения получится однородное желтое вещество. Затем в стеклянный стакан насыпать 1 ст.л. люминофора, залить 150 мл.воды, размешать, поставить под настольную лампу на несколько минут. После этого выключаем свет и наблюдаем в темноте свечение воды.
4. Свечение люминола с медным купоросом и гидроперитом.
Нам понадобится:
- 2 гр люминола;
- 12 гр соды;
- 5 гр медного купороса;
- 1 л воды;
- Немного аммиачного раствора;
- 2 капли щёлочи;
- 5 мл 30% гидроперита (перекись водорода)
Приготовление
Понадобится сделать 2 раствора, а в конце – смешать их в один. Смешивать стоит аккуратно, тонкой струйкой.
Первый раствор:
Смешать люминол, соду, медный купорос, 0,5л воды. Затем добавить аммиачный раствор и щёлочь. Важно соблюдать указанную последовательность приготовления первого раствора, иначе – могут произойти непредвиденные химические реакции или возможно снижение ожидаемого эффекта.
Второй раствор:
Перемешать 5 мл гидроперита и 0.5л воды. Должна произойти диффузия (растворение одного вещества в другом) – осадков быть не должно.
Теперь нужно взять по 50 мл каждого раствора и смешать их. Готово!
В результате проведенных экспериментов мы составили таблицу эффективности всех четырех растворов: