Zuid-Amerikaanse cucujo-kevers gloeien zo fel dat mensen ze als lampen kunnen gebruiken. Glow stick-speelgoed fascineert kinderen en volwassenen door licht te genereren zonder gebruik te maken van een schijnbare stroombron. Dit zijn twee voorbeelden van chemische reacties die verschillende soorten verlichting produceren in levende en niet-levende organismen.

Energie, Atomen en Licht

Het licht dat je ziet begint op atomair niveau. Wanneer energie elektronen opwindt die rond een atoom cirkelen, geven die elektronen fotonen af ​​nadat ze terugkeren naar hun onverkochte grondtoestanden. Je ziet die fotonen als zichtbaar licht. Dit principe is van toepassing op zowel het gloeien van een straatlantaarn als het flakkeren van een kaars in de wind. In een zaklamp levert een batterij de benodigde energie om het proces voor het genereren van licht te activeren. In een cucujo-kever creëren chemische reacties de verlichting.

Glowing Animal Chemistry

Organismen zoals vuurvliegjes zijn bioluminescerend - ze genereren licht door een enzym te combineren met een substraat. Dinoflagellaten, microscopische zeedieren, produceren ook hun eigen licht. Wanneer miljoenen van hen samen drijven, kunnen ze het water verlichten als grote, gloeiende wervelingen. De chemicaliën die organismen gebruiken om licht te produceren, variëren afhankelijk van de soort. Er zijn minstens twee chemicaliën nodig om bioluminescentie te produceren - een luciferine, dat het licht produceert, en een luciferase, die de chemische reactie aanstuurt. Fotoproteïnen gebruiken een enigszins ander mechanisme dan dat van luciferase-luciferinesystemen, maar dat is niettemin ook enzymatisch. Een ion - vaak calcium - kan het lichtproductieproces starten wanneer het in sommige organismen het systeem binnentreedt.

Glow Stick-technologie

Het is mogelijk om kunstmatige bioluminescentie te produceren door chemicaliën te combineren die licht genereren wanneer je ze in een container mengt - dit is wat er gebeurt met een gloeistift. Deze sticks bevatten vaak fenyloxylaatester, waterstofperoxide en een fluorescente kleurstof. Wanneer deze chemicaliën samenkomen, treedt een reeks reacties op die ervoor zorgen dat energie de kleurstof binnendringt. Deze energie exciteert elektronen van de kleurstof die foton afgeven wanneer ze terugkeren naar de grondtoestand.

Licht van warmte: een feestelijk voorbeeld

Onafhankelijkheidsdag is een uitstekend moment om chemische reacties te observeren die licht produceren met behulp van warmte. Veel kleurrijk vuurwerk dat boven het hoofd verschijnt, schijnt omdat warmte na een explosie ertoe leidt dat metaalzouten energie absorberen. Wanneer dat gebeurt, zenden ze zichtbaar licht uit. De kleur die u ziet, is afhankelijk van het metaal of het mengsel van metalen in het vuurwerk. Strontium en lithiumzouten produceren bijvoorbeeld rood, terwijl koperverbindingen blauw vormen.