На головну

Хід роботи. | Вимірювання спектрів люмінесценції | Ультрафіолетове випромінювання. Первинні механізми дії ультрафіолетового випромінювання на біологічні об'єкти. | Інфрачервоне випромінювання. Первинні механізми дії інфрачервоного випромінювання на біологічні об'єкти. Апарати світлолікування. | Люмінесценція, її види. Характеристики люмінесценції (спектр, тривалість, квантовий вихід). Закони Вавилова і Стокса. | Фотолюмінісценція. Правило Стокса. | Флуоресценція і фосфоресценція. | Дослідження. |

Молекулярний механізм хемилюминесценции.

  1. II. Загальні механізми розладів екскреторної функції нирок.
  2. IV етап (з середини XX ст. По теперішній час) психологія як наука, що вивчає факти, закономірності та механізми психіки.
  3. IV. Механізм реалізації Програми
  4. V. Механізми реалізації (або методи забезпечення)
  5. V. Механізми функціонування Співдружності та його організаційне вдосконалення
  6. Адаптація, її види, фази і критерії. Механізми розвитку.

Відомо досить багато хімічних реакцій, що супроводжуються світінням. У більшості випадків - це досить складні процеси з багатьма проміжними стадіями.

Розглянемо один з простих випадків, для якого механізм перетворення енергії хімічної реакції в світло цілком зрозумілий. Це світіння, що спостерігається при взаємодії органічних радикалів, одержуваних електрохімічним шляхом. У розчин люмінесцирующего органічної речовини (поліциклічні вуглеводні) в органічному електроліті опускали пару електродів. З катода (-) на молекули люмінесцирующего речовини переходять електрони і утворюються аніон-радикали (Заряджені негативно). На аноді (+) електрони віднімаються від молекул і утворюються катіон-радикали (Заряджені позитивно, див. Рис. 7., вгорі). При перемішуванні розчину катіон-радикали будуть взаємодіяти з аніон-радикалами (рис. 7, внизу); при цьому утворюється дві молекули вихідного вуглеводнів, одна з яких може виявитися в електронно-збудженому стані і переходить в основний стан з випусканням кванта світла (фотона).

На рис. 8 показані верхні електронні енергетичні рівні в реагують радикалів і продуктах їх взаємодії. У молекулах на верхньому заповненому електронному рівні електрони розташовані попарно (рис. 8). У катіон-радикала на верхньому рівні залишається тільки один, неспарених електронів. У аніон-радикала з'являється неспарених електронів на наступному (розташованому вище) енергетичному рівні (рис. 8). При взаємодії радикалів (мають протилежний заряд і тому притягуються один до одного) статися перенесення електрона може відбутися таким чином, що два електрона виявляться на різних рівнях (рис. 8). Останнє означає, що один з її зовнішніх електронів виявляється не на найнижчому вільному електронному рівні, як у вихідних молекул, а на вищележачому електронному рівні. Така молекула при переході в основний стан випускає квант світла (рис. 8).

Мал. 7. Хемілюмінесценція при рекомбінації катіон - і аніон-радикалів поліциклічних вуглеводнів.

1 - Між електродами, опущеними в розчин органічного електроліту, прикладають різниця потенціалів. З катода електрони захоплюються молекулами і утворюються аніон-радикали. На аноді електрони відриваються від молекул і утворюються катіон-радикали.
 2 - 5 - При взаємодії катіон-радикала і аніон-радикала в результаті їх зіткнення (2) електрон переходить з катіон-радикала на аніон-радикал (3). Однак при цьому є ймовірність того, що він виявиться не на найнижчому електронному рівні, а на більш високому. Утворюється збуджена молекула вуглеводню (червоний гурток на схемою 4). При переході електрона на більш низький рівень відбувається висвітлення кванта світла (5). Схема електронних рівнів в радикалах і молекулах продуктів реакції дана на рис. 8.

Мал. 8. Схема електронних енергетичних рівнів учасників реакції взаємодії катіон-радикала і аніон-радикала одного і того ж речовини.

1 - вихідна молекула; 2 - аніон-радикал; 3 - катіон-радикал; 4 - перенос електрона з аніон-радикала на катіон-радикал; 5 - перенесення електрона в електронно-збудженого молекулі продукту реакції, який супроводжується висвічуванням кванта світла хемилюминесценции.

Цей складний процес можна розділити на три стадії:

1. Відновлення одного з учасників реакції (приєднання електрона) і окислювання другого (відрив електрона). Це призводить до запасання хімічної енергії в системі, яка пізніше виділиться у вигляді фотона.

2. Перенесення електрона (окислювально-відновна реакція) не так на найнижчий, а на один з вищих енергетичних рівнів і освіту таким чином продукту реакції в електронно-збудженому стані.

3. висвічуванням фотона при переході молекули з електронно-збудженого в основний стан (люмінесценція).

Зазвичай хімічні реакції, що супроводжуються світінням, протікають через цілий ряд проміжних стадій, але основні етапи запасання і висвічування енергії, загалом подібні.

 



Класифікація хемилюминесценции. | Власне свічення клітин і тканин тварин
© um.co.ua - учбові матеріали та реферати