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Chemolumineszenz des Luminol-DMSO-NaOH-Systems
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Chemolumineszenz des Luminol-DMSO-NaOH-Systems

Geräte:

Becherglas (klein), 25 ml Messkolben (2 x), Pipette 10 ml, Gilson-Pipette 1000µl, Waage


Chemikalien:

Luminol (Xn)


Dimethylsulfoxid

Natriumhydroxid (C)


Fluorescein-Natriumsalz (Xi)



Hinweis: Dimethylsulfoxid (DMSO) wirkt als Schleppersubstanz (Carrier) für Stoffe bis zu einer Molmasse von 3000 g/mol und lässt diese durch die Haut diffundieren!


Durchführung:

0,75 g Natriumhydroxid werden in 2 mL Wasser gelöst. In zwei Messkolben werden jeweils 10 mL DMSO pipettiert und darin 50 mg Luminol gelöst, wobei sich recht schnell eine gelbliche Lösung bildet. In einen der Messkolben gibt man zusätzlich noch eine geringe Menge Fluorescein-Natrium, was sich im DMSO mit rötlicher Farbe auflöst. Um die Mischung zu aktivieren werden ca. 200 µL der vorher hergestellten NaOH-Lösung hinzu pipettiert und nach verschließen der Kolben kräftig geschüttelt. Nach einiger Zeit fangen die beiden Kolben an zu lumineszieren. Der verbrauchte Sauerstoff kann durch neue Luft ersetzt werden um die Reaktion auch Monate später erneut lumineszieren zu lassen.


Erklärung:

Natriumhydroxid reagiert mit Luminol in einer DMSO-Wasser-Lösung* zu dem Dianion von Luminol, was mit dem im Gefäß vorhanden Luftsauerstoff reagiert und ein endo-Peroxid bildet, welches unter Chemolumineszenz zerfällt.

*= In dem Paper "A new, long-lasting luminol chemiluminescent cold light" J. Chem. Educ., 1970, 47 (7), 519 (DOI siehe Literatur) wird erwähnt, dass ein steigender Wassergehalt ab 5% die Reaktion quencht und ab 20% die Lichtausbeute völlig zum erliegen kommt. Ferner wird erwähnt, dass wenn der Luminolgehalt auf 10 mg/ml erhöht wird, der Sauerstoff im Gefäß sehr schnell verbraucht wird und fast reiner Stickstoff zurückbleibt.


Quelle (aufgerufen am 21.05.2012)


Entsorgung:

Das DMSO wird gesammelt und bei einem Schadstoffmobil abgegeben unter der Kategorie "Lösemittelabfall nicht halogeniert" abgegeben oder recycelt (empfiehlt sich bei größeren Ansätzen).


Bilder:


Die Chemikalien


Lösung von NaOH in Wasser


Vorlage DMSO


Das Luminol


Luminol in DMSO


Die reine Luminol-DMSO-Wasser-NaOH Lösung


Obengenannte Lösung mit Zugabe von Fluorescein-Natriumsalz


Vergleich der beiden Lösungen


Literatur:

Versuch hergeleitet aus:
"A new, long-lasting luminol chemiluminescent cold light" J. Chem. Educ., 1970, 47 (7), p 519

Sekundärquelle:
Versuch "Chemolumineszenz von Luminol in einem aprotischen Lösungsmittel"
(Aufgerufen am 2. Januar 2012)
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Interessant Shocked Eine helle Chemolumineszenz von Luminol ohne Wasserstoffperoxid als OMi kannte ich noch nicht. Hast Du Genaueres zu dem Mechanismus?
p.s.:
Auch interessant die Farbe der Lumineszenz. Ich kenne Luminol nur in blau und mit Uranin in Grüngelb...

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Newclears hat Folgendes geschrieben:
Hast Du Genaueres zu dem Mechanismus?


Erklärung nachgetragen...

Btw. Hier mal der Effekt des Luftsauerstoffes, wo nur die Grenzfläche fluoresziert:




Schüttelt man das Ganze fängt es wieder zur fluoreszieren an....


Bj68
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NI2
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Die hat mir 'mein' befreundeter Biochemiker mal empfohlen. Hier mal ne Seite aus "A.K. Campbell - Chemiluminescence" 1. Auflage 1988


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Alles klar, den Verdacht hatte ich auch. Danke Dir für die Bestätigung! Hab schon angefangen nachzudenken wie das sein kann weil man bei Dir ja nie vor Überraschungen sicher ist Wink

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Sehr schön! Very Happy

Eine kleine Anmerkung noch: hv wird oft in Formeln geschrieben um auszudrücken, dass Licht emittiert wird. Das beruht auf der Beziehung

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für elektromagnetische Strahlung. Entsprechend ist das v kein Index, sondern ein Skalar, der mit dem Planckschen Wirkungsquantum multipliziert wird.

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Cyanwasserstoff hat Folgendes geschrieben:
Sehr schön! Very Happy

Eine kleine Anmerkung noch: hv wird oft in Formeln geschrieben um auszudrücken, dass Licht emittiert wird. Das beruht auf der Beziehung

E = h*v

für elektromagnetische Strahlung. Entsprechend ist das v kein Index, sondern ein Skalar, der mit dem Planckschen Wirkungsquantum multipliziert wird.



Korrigiert


BJ68
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Zitat:
Entsprechend ist das v kein Index, sondern ein Skalar
Cool, wenn man also (k)einen indischen Hausgecko (indische Echse oder kur IndEchs) mit einem südamerikanischem Barschartigen kreuzt bekommt man ein Glühwürmchen

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Mein lieber @BJ68,

da warst Du ja schneller als ich! Wink

Ich wollte die Version mit KOH-Plätzchen, DMSO und Luminol im Mörser gerieben zeigen... Embarassed

Man gibt etwas DMSO in einen Mörser und verreibt mit einem Pistill 1 - 2 KOH-Plätzchen. Danach gibt man eine Brise Lumiinol hinein und reibt mit dem Pistill weiter..

Gibt ne richtig schöne und lang anhaltende Chemolumineszenz.... ...immer wieder mit'm Pistill reiben.

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Zeig es trotzdem! Klingt klasse. Noch ne Spur eines Fluoresceinderivates oder Rhodamins dazu und fertig

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Ein Sensibilisator ist nicht nötig, das Luminol leuchtet dann im hellsten Blau!

Dann muss ich mal dazu aufraffen, es zu wiederholen und echte Fotos zu "schießen"... Wink

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(Pink müsste auch mit Phloxin B gehen.)



(Um Jan mal ein wenig Feuer unterm Hintern zu machen Twisted Evil )

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Das über dem Lucigenin ist interessant. Ich stelle die "Fluppe" und das Peroxid, Pyrogallol hab ich leider keins da. Wink

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NI2
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Wenn wir hier schonmal wieder beim Thema Chemolumineszenz sind kann ich auch mal wieder ein bissel spammen Very Happy
Stammt alles aus dem o.g. Buch





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Hab ne Anleitung für das Siloxen aus "Experimentelle Schulchemie" von Bukatsch/Glöckner (...sehr empfehlenswert! Von einer thermitisch gewonnenen Blei-Bariumlegierung bis zu elektrolytischer Gravimetrie alles drin! )

p.s.:
Wie wäre e denn mal mit nem "alles was leuchtet"- Thread? Die Thematik scheint viele zu faszinieren.

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