일반화학실험 | 화학 발광

 

 

 

TIP

 

 

화학발광은 화학반응에서 나오는 에너지가 열 대신 빛으로 방출되는 반응이다. 흔한 예가 반딧불이의 발광이며 이 생체 발광은 반딧불이의 luciferin이 효소 luciferase, ATP, 그리고 산소와 반응하는 경우이다. Cyalume과 Luminol을 이용하여 화학발광을 관찰한다.
1. 우리주변에서 일어나는 발광현상을 알아보자.
2. 실험을 통하여 발광의 색, 시간 등을 알아보자
3. 실험 외에 화학발광이 이용되는 곳을 알아보고 그 원리에 대해 알아보자.
4. 화학 반응에 의하여 빛이 방출되는 것을 관찰하고 이해할 수 있다.

 

 

 

화학발광 (Chemical luminescence)

발광물질의 반응 → 들뜬 상태의 화합물 → 바닥상태의 화합물 + hv

① 빛의 형태로 에너지를 발산하는 화학반응을 말한다.

 

② 화학 반응에서 E가 빛 E 상태로 방출되는 반응이다.

ex) 반딧불이 발광(생물학적), 상업용(cyalume), 수사용(luminol)

 

③ 화학반응에 관여하는 물질이 들떠 발광하거나, 들뜬분자 또는 들뜬원자가 함께 존재하고 있는 다른 분자나 원자에 충돌하여 이것을 들뜨게 하여 발광시키는 경우 등이 있다.

- 직접발광 반응A+B → {I} → products + light 예: 루미놀 반응

- 간접발광 반응A+B → {I} + F → {F} → F + light 예: Diphenyloxalate 반응

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실험 방법

1. Cyalume 화학발광

1) 시험관에 50㎎의 Cyalume과 약 3㎎의 trans-9-(2-phenylethenyl)anthrancene 을 5㎖의 diethyl phthalate에 넣고 물중탕에서 녹인다.

 

2) 다른 시험관에서 0.2㎖의 30% 과산화수소를 5㎖의 diethyl phthalate에 넣고 잘 흔든다.

 

3) 실험실을 어둡게 한 후, 과산화수소 suspension을 Cyalume이 들어 있는 시험관에 한 방울씩 넣어라.

 

4) 다 가한 후, 혼합물을 차갑게 혹은 데우면서 온도효과를 관찰하라.

 

2. 루미놀 화학발광(육사이안화철 수용액을 이용한 화학발광)

1) 500㎖ 삼각 플라스크에 50㎎의 luminol과 5㎖의 3M NaOH을 넣고, 약 200㎖의 물을 가하여 묽혀라.

 

2) 10㎖의 3% 과산화수소 용액을 가하라.

 

3) 화학발광 : 실험실을 어둡게 하고 (완전히 어두울 필요는 없다) 200～300㎎의 고체 potassium ferricyanide를 용액에 가하고 젓는다. 무슨 일이 일어나는지를 기록한다.

 

4) 화학발광멈추기 : 100㎖ 비커에 NaOH pellets 3알 넣고 일어나는 현상과 100㎖ 비커에 3M HCl 약 20㎖를 넣은 후 일어나는 현상을 관찰한다.

 

 

 

[일반화학실험]화학 발광 레포트