Opis doświadczenia

Transkrypt

Opis doświadczenia
Rozświetlone
laboratorium
mgr inż. Aleksandra Korbut
dr inż. Ewelina Ortyl
dr inż. Sonia Zielińska
Jerzy Dąbrowski
Zasady BHP w laboratorium
chemicznym





Pracujemy w odzieży ochronnej
Podczas wykonywania doświadczeń zachowujemy
szczególną ostrożność
Wykonujemy polecenia prowadzącego, nie przeprowadzamy
eksperymentów bez jego pozwolenia
Nie wąchamy ani nie wciągamy ustami żadnej cieczy
Nie spożywamy posiłków i nie pijemy żadnych napojów
Luminescencja
Zjawisko świecenia stymulowanego,
wywołane różnymi czynnikami
zewnętrznymi
Rodzaje luminescencji

Fotoluminescencja- wywołana przez pochłonięcie
promieniowania elektromagnetycznego z obszaru
widzialnego, ultrafioletu lb podczerwieni.
•
•




Fluorescencja – zjawisko trwające wyłącznie podczas
działania czynnika wzbudzającego
Fosforescencja – zjawisko trwające również przez pewien czas
po ustąpieniu czynnika wzbudzającego
Chemiluminescencja – wytworzona w trakcie
niektórych reakcji chemicznych
Elektroluminescencja – świecenie pod wpływem
stałego lub zmiennego prąd elektrycznego
Sonoluminescencja – wywołana ultradźwiękami
Termoluminescencja – wywołana podniesieniem
temperatury, jednak do niższej temperatury niż
temperatura żarzenia
Chemiluminescencja luminolu
-chemiczna latarka
Opis doświadczenia
 Do probówki zawierającej KOH dodajemy 5.0 ml
rozpuszczalnika organicznego w postaci DMSO
 Dodajemy szczyptę luminolu
 Zawartość probówki intensywnie wstrząsamy
Dlaczego tak się dzieje?


Świecenie roztworu związane jest z utlenianiem luminolu
w środowisku alkalicznym
Reakcja zachodzi bez udziału żadnych aktywatorów, nawet
pod wpływem tlenu atmosferycznego, wprowadzonego do
roztworu podczas jego wytrząsania
Fluorescencja w poli(alkoholu
winylowym)
Opis doświadczenia
 Do 10% wodnego roztworu poli(alkoholu winylowego)
dodajemy szczyptę rodaminy B
 Roztwór wylewamy na płytkę szklaną i pozostawiamy do
całkowitego wyschnięcia
 Płytkę z warstwą polimeru naświetlamy lampą UV,
obserwujemy barwę fluorescencji
Chromizm
Zdolność do odwracalnej zmiany barwy
materiału pod wpływem określonego
bodźca fizycznego lub chemicznego
Rodzaje chromizmu








Fotochromizm – zmiana barwy pod wpływem światła
Termochromizm – zmiana barwy pod wpływem temperatury
Solwatochromizm – zmiana barwy w zależności od polarności
rozpuszczalnika
Elektrochromizm – zmiana barwy pod wpływem prądu
elektrycznego
Mechanochromizm – zmiana barwy spowodowana
działaniem mechanicznym
Jonochromizm – zmiana barwy pod wpływem obecności
jonów
Halochromizm – zmiana barwy pod wpływem zmiany pH
środowiska
Trybochromizm – zmiana barwy pod wpływem tarcia
mechanicznego
Halochromizm
- kolorowy cylinder
Opis doświadczenia
 Do probówki wlewamy wodę destylowaną (ok.1/4 objętości)
 Dodajemy niewielką ilość wodorotlenku sodu (w celu
zalkalizowania roztworu)
 Dodajemy do r-ru NaOH kilka kropel przygotowanego
alkoholowego roztworu błękitu bromotymolowego
 Zmieniamy pH za pomocą r-ru kwasu octowego /
r-ru wodorotlenku sodu
pH
5.5
6.0
6.5
7.0
7.5
8.0
Dlaczego tak się dzieje?



Błękit bromotymolowy jest barwnikiem – chemicznym
wskaźnikiem pH. Jego barwa zależy od odczynu środowiska,
w którym się znajduje
Roztwór użyty w doświadczeniu ma początkowo odczyn
zasadowy – co objawia się niebieskim zabarwieniem
Podczas dodawania kwasu (jony H+) pH roztworu obniża się,
dzięki czemu wskaźnik przybiera barwę zieloną w środowisku
obojętnym
i żółtą w środowisku kwaśnym
Halochromizm
- światła drogowe
Opis doświadczenia
 Do kolby miarowej zawierającej 2% r-r glukozy dodajemy
szczyptę indygokarminu
 Następnie do roztworu barwnika dodajemy ok. 2ml 2% r-r
NaOH
 Odstawiamy kolbę i obserwujemy zmianę barwy roztworu
 Mieszamy zawartość kolby (wstrząsamy)
Dlaczego tak się dzieje?





Początkowa niebieska barwa wskazuje na obecność
barwnika w roztworze o odczynie zbliżonym do obojętnego
Po dodaniu r-ru NaOH, następuje zmiana pH z obojętnego
na silnie zasadowy, z czym wiąże się zmiana barwy na
zieloną
Jednocześnie, w środowisku zasadowym, ujawniają się
redukujące właściwości glukozy
Barwnik zostaje najpierw zredukowany częściowo (barwa
czerwona), aż do całkowitego zredukowania, o czym
świadczy barwa żółta
Potrząśnięcie roztworem powoduje utlenianie barwnika
tlenem z powietrza
Mechanochromizm
-wstrząśnięty błękit
Opis doświadczenia:
 W kolbie miarowej sporządzamy 1.5% roztwór wodorotlenku
sodu
 Dodajemy 0.15 g glukozy
 Dodajemy szczyptę błękitu metylenowego
 Mieszamy i pozostawiamy do zniknięcia barwy
Dlaczego tak się dzieje?




Zmiany barwy roztworu są efektem dwóch przeciwbieżnych
reakcji: redukcji i utleniania barwnika
Niebieska barwa znika, ponieważ glukoza redukuje błękit
metylenowy do błękitu leukometylenowego, sama zaś utlenia
się do kwasu glukonowego, a ten reaguje z jonami sodu
tworząc glukonian sodu
Podczas wytrząsania, tlen znajdujący się w kolbie utlenia
bezbarwną formę błękitu (leukobarwnik) do formy barwnej
Doświadczenie można powtarzać dopóki w kolbie będzie
znajdować się tlen
Fotochromizm
- sympatyczny atrament
Opis doświadczenia:
 Sporządzamy roztwór spiropiranu w chloroformie
 Nanosimy na papier „ukrytą wiadomość”
 Wywołujemy tajną wiadomość za pomocą promieniowania
ultrafioletowego
Dlaczego tak się dzieje?


Zmiana barwy następuje wskutek otwarcia pierścienia,
wywołanego działaniem promieniowania ultrafioletowego
Forma zamknięta użytego związku jest bezbarwna,
z kolei forma otwarta przyjmuje barwę różową (fioletową)
UV
VIS lub Δ
Zastosowanie chemiluminescencji
o Chemiczne oświetlacze - dostępne w handlu oświetlacze oparte są
na reakcji utleniania szczawianów organicznych rozcieńczonym
roztworem bezwodnego nadtlenku wodoru w mieszaninie ftalanu
metylu i alkoholu tert-butylowegoTaka latarka jest odporna na
stłuczenie czy zalanie wodą,ale nie da się jej wyłączyć…
o W kryminalistyce – do wstępnej identyfikacji plam krwi –
odnajdywanie śladów krwi jest możliwe dzięki spryskaniu
podejrzanych miejsc roztworem luminolu z dodatkiem subst.
utleniającej
Zastosowanie chromoforów

Detektory promieniowania UV ostrzegające przed
poparzeniem
Urządzenie działa w oparciu o czynnik wydzielający kwas, który
wyłapuje promienie UV i rozkłada się pod ich wpływem.
Całości dopełnia barwnik, reagujący na pH roztworu.
W optymalnych warunkach bransoletka jest żółta, gdy zbliża się
granica, po przekroczeniu której skóra ulegnie poparzeniu,
opaska staje się różowa

Soczewki fotochromowe – efekt fotochromowy polega na
zmianie zabarwienia soczewki pod wpływem
promieniowania UV. Im większe natężenie ultrafioletu, tym
soczewka ciemniejsza.

Koszulki fotochromowe - zmiana barwy następuje już po 15
sekundach bezpośredniej ekspozycji na światło słoneczne,
powrót do formy bezbarwnej obserwuje się po ok. 5 minutach

Podobne dokumenty