Chemolumineszenz des Luminol-DMSO-NaOH-Systems

Organische und anorganische Versuche ohne weitere Zuordnung.

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BJ68
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Chemolumineszenz des Luminol-DMSO-NaOH-Systems

Beitrag von BJ68 »

Chemolumineszenz des Luminol-DMSO-NaOH-Systems

Geräte:

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


Chemikalien:

Luminol Warnhinweis: xn
Dimethylsulfoxid

Natriumhydroxid Warnhinweis: c
Fluorescein-Natriumsalz Warnhinweis: attn

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.

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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:

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Die Chemikalien

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Lösung von NaOH in Wasser

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Vorlage DMSO

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Das Luminol

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Luminol in DMSO

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Die reine Luminol-DMSO-Wasser-NaOH Lösung

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Obengenannte Lösung mit Zugabe von Fluorescein-Natriumsalz

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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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Newclears
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Beitrag von Newclears »

Interessant :shock: 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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BJ68
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Beitrag von BJ68 »

Newclears hat geschrieben:Hast Du Genaueres zu dem Mechanismus?
Erklärung nachgetragen...

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

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


Bj68
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NI2
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Beitrag von NI2 »

Die hat mir 'mein' befreundeter Biochemiker mal empfohlen. Hier mal ne Seite aus "A.K. Campbell - Chemiluminescence" 1. Auflage 1988
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Newclears
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Beitrag von Newclears »

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 ;)
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Cyanwasserstoff
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Beitrag von Cyanwasserstoff »

Sehr schön! :D

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.
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BJ68
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Beitrag von BJ68 »

Cyanwasserstoff hat geschrieben:Sehr schön! :D

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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Newclears
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Beitrag von Newclears »

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 :thumbsup: :angel:
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Uranylacetat
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Beitrag von Uranylacetat »

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... :oops:

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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Newclears
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Beitrag von Newclears »

Zeig es trotzdem! Klingt klasse. Noch ne Spur eines Fluoresceinderivates oder Rhodamins dazu und fertig :thumbsup:
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Uranylacetat
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Beitrag von Uranylacetat »

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

Dann muss ich mal dazu aufraffen, es zu wiederholen und echte Fotos zu "schießen"... :wink:
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NI2
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Beitrag von NI2 »

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(Pink müsste auch mit Phloxin B gehen.)
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(Um Jan mal ein wenig Feuer unterm Hintern zu machen :twisted: )
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Newclears
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Beitrag von Newclears »

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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Beitrag von NI2 »

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

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Newclears
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Beitrag von Newclears »

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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