Światło chemiczne
2. Szklany pojemnik z roztworem nadtlenku wodoru.
3. Roztwór estru kwasu szczawiowego i barwnika fluorescencyjnego.
4. Po zgięciu wewnętrzny, szklany pojemnik pęka i roztwory mieszają się.
5. Po wymieszaniu roztworów światło chemiczne zaczyna świecić.
Światło chemiczne – świetlik (ang. glow stick, lightstick) jednorazowe źródło światła zbudowane z plastikowego pojemnika zawierającego dwie odizolowane ciecze (jedną w szklanym pojemniku), które po wymieszaniu zaczynają świecić. Światło chemiczne aktywuje się przez zgięcie plastikowego pojemnika zewnętrznego aż do złamania (lub zgniecenia) szklanego pojemnika wewnętrznego. Światło chemiczne może świecić od 5 minut (ultra intensywne) do 12 godzin. Produkowane są świetliki w różnych barwach: zielone (te z reguły świecą najdłużej), czerwone, pomarańczowe, różowe, żółte, niebieskie, fioletowe i białe oraz świecące w podczerwieni.
Nazewnictwo[edytuj | edytuj kod]
Nazwa „światło chemiczne” jest nazwą opisową, stosowaną z braku lepszej nazwy polskiej. Nazwa „świetlik” stosowana jest przez analogię do świetlika świętojańskiego (Lampyris noctiluca) – owada z rodziny świetlikowatych (Lampyridae) z rzędu chrząszczy (Coleoptera). Światło wytwarzane przez świetlika świętojańskiego powstaje w wyniku bioluminescencyjnej reakcji chemicznej katalizowanej lucyferazą.
Historia światła chemicznego[edytuj | edytuj kod]
CPPO (oznaczone znakiem towarowym "Cyalume") zostało wynalezione w 1971 roku przez Michaela M. Rauhuta z American Cyanamid na podstawie pracy Edwina A. Chandrossa i Davida Iby z Bell Labs.[1][2]
W tym samym czasie naukowcy pod kierunkiem Herberta Richtera z China Lake Naval Weapons Center przeprowadzili inne wczesne prace nad chemiluminescencją[3][4].
W latach 1973-1974 wydano kilka patentów w USA na urządzenia tego typu, a następnie w 1976 roku na pojedyncze ampułki, których projekt obejmował także stojak na sygnalizator, dzięki czemu można było go wyrzucić z jadącego pojazdu i pozostawić w pozycji pionowej na drodze. Pomysł taki miał na celu zastąpienie tradycyjnych flar awaryjnych przy zerowym zagrożeniu pożarowym. Na początku lat 80 XX wieku większość świetlików było produkowane w Novato w Kalifornii przez firmę Omniglow Corp.[5][6][7][8]
Większość obecnych świetlików jest produkowane w Chinach[9].
Sposób działania[edytuj | edytuj kod]
Po aktywacji i wymieszaniu roztworów zachodzi reakcja chemiczna w wyniku której substancja fotouczulająca świeci.
Substancje fotouczulające[edytuj | edytuj kod]
- 9,10-difenyloantracen – barwa niebieska
- 9,10-bis(fenyloetynylo)antracen, 2-chloro-9,10-bis(fenyloetynylo)antracen – barwa zielona
- bis(2-metylopropylo) peryleno-3,9-dikarboksylan – barwa jasnozielona/limonkowa
- Kumaryna 7 – barwa jaskrawozielona
- Tetracen – barwa zielono-żółta
- 1-chloro-9,10-bis(fenyloetynylo)antracen, rubren – barwa żółta
- 5,12-bis(fenyletynylo)naftacen, rodamina 6G – barwa pomarańczowa
- Eozyna Y – barwa pomarańczowa
- Rodamina B – barwa czerwona
Utleniacz[edytuj | edytuj kod]
Bezwodny nadtlenek wodoru w aprotycznym rozpuszczalniku polarnym np. DMSO lub DMF.
Reduktory[edytuj | edytuj kod]
Estry fenolowe kwasu szczawiowego i ich pochodne:
- Szczawian difenylu – Cyalume – DPO
- Szczawian bis(2,4-dinitrofenylowy) – DNPO
- Szczawian bis(2,4,6-trinitrofenylowy) – TEPO
- Szczawian bis(2,4,6-trichlorofenylowy) – TCPO
- Szczawian bis(2,4,6-trichlorofenylo-6- karbopentoksyfenylowy) – CPPO
- Szczawian tert-butylu
Aktywatory[edytuj | edytuj kod]
Alkohol tert-butylowy, salicylan sodu oraz octan sodu.
Rozpuszczalniki[edytuj | edytuj kod]
Fosforan trifenylu, ftalan dimetylu oraz dietylu, DMSO lub DMF. Ewentualnie octan etylu.
Świetliki IR[edytuj | edytuj kod]
Świetliki podczerwone świecą światłem podczerwonym, niewidocznym gołym okiem. Widoczne są przez urządzania noktowizyjne: noktowizory i celowniki noktowizyjne, kamery przemysłowe i amatorskie oraz niektóre rodzaje cyfrowych aparatów fotograficznych. Mogą służyć do oświetlenia, skrytego powiadamiania lub oznaczania celów.
Zastosowanie światła chemicznego[edytuj | edytuj kod]
- oświetlenie w przypadku braku źródła prądu
- oświetlenie awaryjne
- oznakowanie nocne w warunkach polowych (cywilne i wojskowe)
- rozrywka
Alternatywy dla świetlików chemicznych[edytuj | edytuj kod]
- diody elektroluminescencyjne zasilane z baterii
- wojskowy marker stroboskopowy MS-2000M
Przypisy[edytuj | edytuj kod]
- ↑ Edwin A. Chandross, A new chemiluminescent system, „Tetrahedron Letters”, 4 (12), 1963, s. 761–765, DOI: 10.1016/S0040-4039(01)90712-9, ISSN 0040-4039 [dostęp 2024-04-08].
- ↑ Elizabeth Wilson, WHAT'S THAT STUFF?, „Chemical & Engineering News Archive”, 77 (3), 1999, s. 65, DOI: 10.1021/cen-v077n003.p065, ISSN 0009-2347 [dostęp 2024-04-08] (ang.).
- ↑ Sally Ann Rood, Government Laboratory Technology Transfer: Process and Impact Assessment [online], 25 kwietnia 1998 [dostęp 2024-04-08] (ang.).
- ↑ The great glow stick controversy - Student Life Archives [online], 27 lipca 2005 [dostęp 2024-04-08] (ang.).
- ↑ B. Dubrow, E. Guth, Packaged chemiluminescent material, 20 listopada 1973 [dostęp 2024-04-08].
- ↑ C. Gilliam, T. Hall, Chemical lighting device, patent US 3764796A, 9 października 1973 [dostęp 2024-04-08].
- ↑ H. Richter, R. Tedrick, Chemiluminescent device, patent US 3819925A, 25 czerwca 1974 [dostęp 2024-04-08].
- ↑ John H. Lyons, Steven M. Little, Vincent J. Esposito, Chemiluminescent signal device, patent US 3933118A, 20 stycznia 1976 [dostęp 2024-04-08].
- ↑ WHAT'S THAT STUFF? - LIGHT STICKS [online], pubsapp.acs.org [dostęp 2024-04-08].