Chemolumineszenz

  Von Chemolumineszenz wird gesprochen, wenn bei einer Chemischen Reaktion Licht emittiert wird, welches nicht thermischen Ursprungs ist (siehe auch Lumineszenz).

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Grundlage

Die Emission von Licht bei der Chemolumineszenz ist eine Folge des Überganges eines Elektrons aus einem angeregten Zustand in einen energetisch tieferliegenden Zustand, ggf. den Grundzustand. Anders als bei der Fluoreszenz oder Phosphoreszenz wird bei der Chemolumineszenz dieser angeregte Zustand durch eine chemische Reaktion erreicht. Die Biolumineszenz ist ein Spezialfall der Chemolumineszenz in biologischen Systemen.

Entdeckung

Die erste Chemolumineszenz-Reaktion wurde bereits 1669 vom Hamburger Alchemisten Heinrich Hennig Brand entdeckt ("Phosphorus Mirabilis").

Anwendung

Die wohl bekannteste Chemolumineszenz-Reaktion ist die Oxidation von Luminol mit Wasserstoffperoxid in Gegenwart von Eisen- oder Mangan-Ionen, die in der Kriminalistik zur Sichtbarmachung von Blutspuren genutzt wird.

Kommerziell erhältlich sind Kunststoffröhrchen, die beim Knicken (Knicklichter) ein intensives, verschiedenfarbiges, lang anhaltendes Licht abgeben. Dieses Licht wird ebenfalls durch Chemolumineszenz erzeugt: In den Röhrchen befinden sich ein Oxalsäureester, ein Farbstoff, dessen Emission die Farbe des Lichtes bestimmt, und ein Röhrchen mit Wasserstoffperoxid. Wird das Röhrchen mit Wasserstoffperoxid zerbrochen, startet die Peroxyoxalat-Chemolumineszenz.

Die Chemolumineszenz von 1,2-Dioxetanen findet in der Biochemie und in der medizinischen Diagnostik Anwendung. Durch sie ist man in der Lage, geringste Spuren von Enzymen bis hin zu einzelnen Molekülen sicher nachzuweisen.

Literatur

• S. Albrecht, H. Brandl, Th. Zimmermann, Chemolumineszenz, Hüthig Verlag Heidelberg, 1996

Video

• Videos von Luminol, oszilliernder Chemolumineszenz und Oxalsäureestern (Herstellung ist auch auf der Seite)