Kaip veikia šviesos lazdelės?

Chemiliuminescencija veikiant

jxfzsy / Getty Images

Šviesos lazdeles ar glowsticks naudoja gudruoliai, narai, stovyklautojai, dekoravimui ir linksmybėms! Šviesos lazdelė yra plastikinis vamzdelis, kurio viduje yra stiklinis buteliukas. Norėdami suaktyvinti šviesos lazdelę, sulenkite plastikinę lazdelę, kuri sulaužo stiklinį buteliuką. Tai leidžia stiklo viduje esančioms cheminėms medžiagoms susimaišyti su plastikiniame vamzdyje esančiomis cheminėmis medžiagomis. Kai šios medžiagos susiliečia viena su kita, a reakcija pradeda vykti. Reakcija išskiria šviesą, todėl lazdelė švyti.

Cheminė reakcija išskiria energiją

Kai kurios cheminės reakcijos išsiskiria energijos ; cheminė reakcija šviesos lazdelėje išskiria energiją šviesos pavidalu. Dėl to pagaminta šviesa cheminė reakcija vadinamas chemiliuminescencija .

Nors šviesos gamybos reakcijos nesukelia šiluma ir ji gali nesukurti šilumos, jos greitį įtakoja temperatūra. Jei įdėsite šviesos lazdelę į šaltą aplinką (pavyzdžiui, šaldiklį), cheminė reakcija sulėtės. Šviesos lazdelei esant šaltai išsiskirs mažiau šviesos, tačiau lazdelė tarnaus daug ilgiau. Kita vertus, jei lempą panardinsite į karštą vandenį, cheminė reakcija paspartės. Lazda švytės daug ryškiau, bet ir greičiau susidėvės.

Kaip veikia šviesos lazdelės

Šviesos lazdelę sudaro trys komponentai. Turi būti dvi cheminės medžiagos, kurios sąveikauja, kad išleistų energiją, taip pat fluorescencinis dažiklis, kuris priimtų šią energiją ir paverstų ją šviesa. Nors yra daugiau nei vienas šviesos lazdelės receptas, įprastas komercinis šviestuvas naudoja tirpalą vandenilio peroksidas kuris laikomas atskirai nuo feniloksalato esterio tirpalo kartu su fluorescenciniais dažais. Fluorescencinių dažų spalva lemia rezultatą šviesos lazdelės spalva kai cheminiai tirpalai yra sumaišyti. Pagrindinė reakcijos prielaida yra reakcija tarp dviejų cheminių medžiagų išskiria pakankamai energijos sužadinti fluorescencinio dažiklio elektronus. Dėl to elektronai peršoka į aukštesnį energijos lygį, tada nukrenta žemyn ir išleidžia šviesą.

Tiksliau, cheminė reakcija veikia taip: vandenilio peroksidas oksiduoja feniloksalato esterį, kad susidarytų fenolis ir nestabilus peroksirūgšties esteris. Nestabilus peroksirūgšties esteris suyra, todėl susidaro fenolis ir ciklinis peroksi junginys. Ciklinis peroksi junginys suyra iki anglies dvideginis . Tai skilimo reakcija išskiria energiją, kuri sužadina dažus.