Как работает светящаяся палочка: Химический источник света — Википедия – Хемилюминесценция люминола / что внутри «светящихся палочек»? / Habr

Химический источник света — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 24 марта 2019; проверки требуют 2 правки. Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 24 марта 2019; проверки требуют 2 правки. 1. Внешняя оболочка из прозрачного пластика.
2. Стеклянная капсула.
3. Раствор фенилоксалата и флюоресцетного красителя.
4. Раствор перекиси водорода.
5. Компоненты смешиваюся при разламывании капсулы, начинается реакция со свечением.

Химический источник света, хемилюминесцентные источники света (ХИС) — устройства, генерирующие свет при протекании химической реакции: например, каталитической реакции некоторых сложных эфиров щавелевой кислоты с пероксидом водорода[1] в присутствии люминофора.

Зелёный и синий ХИС

Широко применяются в качестве автономных (до 12 часов свечения[1]) источников света при различных аварийно-спасательных, дорожных, уличных работах, в чрезвычайных ситуациях, в туризме и спелеологии, подводном плавании, для подачи сигналов, вообще в качестве различного рода резервных осветителей, в декоративном освещении, для развлечений. Будучи полностью автономными, прочными, пожаробезопасными и водонепроницаемыми, пригодными для долгого хранения, источники могут использоваться в широком диапазоне применений. Выпускаются, как правило, в виде пластиковых палочек или браслетов, которые при надламывании начинают светиться бледным светом.

Цвет источников может иметь флуоресцентные оттенки различных цветов, как правило зелёного, голубого, оранжевого[1][2].

Обычно бытовые ХИС обеспечивают освещенность около 100 люкс сразу после активирования, снижая мощность до 20−40 люкс через 10−15 минут

[3].

Регенерируемые «ХИС»

До конца 1990-х годов в массовой продаже встречались изделия, способные продолжить работу после полного затухания и окончания протекания химической реакции. После непродолжительного механического воздействия в течение 1−2 минут изделие испускало свет на протяжении 1−3 часов, в течение 4−5 циклов такой «перезарядки» постепенно интенсивность свечения снижалась, пока не сходила на нет. В 2000-х годах производство было остановлено из-за использования дорогостоящих материалов и их высокой токсичности.

Считается, что светящиеся палочки могут быть помещены в морозильник, чтобы замедлить химические реакции, что позволяет палочкам храниться в течение двух-трёх ночей. Холод возбуждает переход смеси в твердое состояние и замедляет освобождение фотонов. Наоборот, под воздействием микроволнового излучения или горячей воды ускоряется освобождение фотонов и увеличивается яркость свечения, но уменьшается его продолжительность. Это, однако, как правило, зависит от конкретного состава химических веществ в конкретной светящейся палочке.

Жидкости, содержащиеся в некоторых ХИС (до десятков миллилитров), могут представлять опасность при нарушении целостности оболочки источника и попадании на кожу.[1]

Хемилюминесценция люминола / что внутри «светящихся палочек»? / Habr

Наверняка вы хоть раз видели химические источники света — светящиеся палочки, которые начинают работать после «переламывания». Внутри — стеклянная капсула, которая при этом ломается, и начинается какая-то мистическая химическая реакция. Мне всегда было интересно разобраться, как это работает.

Энергия связи молекул, освобождающаяся во время химической реакции — может выделится в виде тепла (к чему мы все привыкли), а в редких случаях может — в виде излучения кванта света. Излучение света во время химической реакции называется хемилюминесценцией. Существуют 2 наиболее распространенных реакции с хемилюминесценцией: окисление Люминола и окисление TCPO в присутствии органических красителей.

Отличие в том, что Люминол светится сам, а TCPO — передает энергию молекулам органического красителя (вроде Родамина), и таким образом можно управлять цветом свечения выбирая краситель. Про TCPO (включая его синтез) можно посмотреть на YouTube (использование синтез), а вариант с Люминолом — под катом.

В первую очередь — Люминол. Его можно найти на форумах химиков (1 2), или купить в аптеке под названием Галавит (натриевая соль люминола, этот вариант я не пробовал). Я нашел на барахолке по ~1$ за грамм. Не жадничайте, 1-2-3 грамма вполне хватит для экспериментов.

Люминол растворяется только в щелочной среде — потому нужен гидроксид натрия (NaOH) или калия (KOH). Продается в химическом магазине (например Русхим).

Во многих примерах, которые можно найти в интернете — реакцию с Люминолом проводят в водной среде (добавляя перекись водорода). Но свечение в этом случае слабое, и очень кратковременное (единицы/десятки секунд). Намного лучшего результата можно добиться, если в качестве растворителя использовать диметилсульфоксид (DMSO), продается в аптеке под именем Димексид. При работе с ним нужно соблюдать осторожность и надевать перчатки — он хоть сам и не ядовит, но легко проникает через кожу, унося с собой в кровь любую растворимую грязь на руках. Может иметь легкий неприятный запах из-за примесей, так что лучше не нюхать. Цвет свечения кстати отличается — в водной среде он синий, в DMSO — бирюзовый. Почему так получается — вопрос интересный.

В качестве источника кислорода — в простейшем случае может использоваться кислород воздуха, или гидроперит из аптеки. Перекись водорода использовать нельзя, т.к. там есть вода.

И наконец катализатор — в случае DMSO он не обязателен, но можно пробовать варианты с кровью, гематогеном и соком хрена(!). Я пробовал с высохшей кровью и сульфатом меди — ничего хорошего не вышло. Возможно катализатор важен только для реакции в водной среде.

Основная сложность — как и сколько чего класть, чтобы все работало? Немало попыток ушло на поиск хорошо работающего варианта.

Как оказалось, гидроксида много не бывает, и его можно брать примерно на половину объема DMSO, даже если он не растворяется. Люминола — по объему 1-2-3 спичечных головки на 100мл. Именно наличие не растворившихся гранул гидроксида — ключевой фактор для начала реакции. Яркость свечения — зависит от температуры, и количества растворенного кислорода. Без гидроперита свечение очень быстро остается только в поверхностном слое жидкости — где есть доступ кислорода воздуха:

Стоит заметить, что об абсолютной яркости по снимкам и видео судить сложно из-за автоэкспозиции. Например следующий пример — ярче предыдущего, но из-за бОльшей светящейся массы экспозиция получилась короче. В целом, при такой яркости можно читать, хоть и не комфортно.

Если добавить ~1г гидроперита на 100мл жидкости, и перемешать — свечение будет по всему объему:

Свечение постепенно будет затухать, но даже после 30 часов реакция все еще идет:

Первый кадр — DMSO с растворенным люминолом и KOH приливается в колбу с DMSO и гидроксидом калия на дне. Этот эксперимент показывает необходимость наличия не растворенных чешуек KOH на дне для начала реакции.

3:40 — к сухому люминолу и KOH приливается DMSO. Сразу начинается реакция.
6.19 — то же в «широкой» емкости.

Update: Вариант без гидроперита, с барботацией кислородом. Смотрим с 40-й секунды, кислород — с 2.09. В данном случае — DMSO был подогрет до ~60 градусов, что давало красивые эффекты из-за конвекции.

Как сделать светящиеся палочки своими руками? :: SYL.ru

Изготовить светящиеся палочки сегодня можно в обычных домашних условиях. Для этого не нужно тратиться на покупку абсолютно никаких дорогостоящих материалов. Главное — хорошенько подготовиться и действовать, в строгости следуя технологии.

Для чего может понадобиться волшебная светящаяся палочка?

Цветные флуоресцентные палочки с недавнего времени превратились в один из наиболее распространенных атрибутов развлекательных массовых мероприятий. Используют их во время развлечений одинаково часто как дети, молодежь, так и люди постарше. Нередко идея применяется для того, чтобы создать светящиеся барабанные палочки, украсить зал, музыкальные инструменты, костюмы. Такой подход позволяет организовать действительно эффектное, незабываемое шоу.

светящиеся палочки

Впрочем, совсем необязательно использовать такие палочки на вечеринке. Эффективным их применение может стать на природе, в походе или на рыбалке. Активно применяются палочки с флуоресцентным реагентом спелеологами, спасателями, людьми, деятельность которых неразрывно связана с работой в условиях крайне ограниченного доступа естественного освещения.

Всегда имея в запасе несколько самодельных светящихся палочек с ярким химическим реагентом, можно не переживать насчет разрядки фонарика или утраты основного источника освещения в ночное время суток.

Компоненты

волшебная светящаяся палочка

Чтобы создать светящиеся палочки собственными руками в домашних условиях, понадобится:

  • пластичная, максимально прозрачная гибкая трубка из полиэтилена;
  • подготовленная флуоресцентная жидкость;
  • паяльная лампа;
  • пипетка;
  • перекись водорода;
  • тефлоновая лента;
  • колпаки из меди для закупорки трубки.

Создание флуоресцентной жидкости

Если удалось собрать все вышеуказанные составляющие, которые обязательно требуются, чтобы светящиеся палочки давали яркое свечение, можно незамедлительно приступать к работе. Однако определенным препятствием для некоторых людей может стать покупка флуоресцентной жидкости, которая стоит немалых денег.

как сделать светящуюся палочку

В случаях когда нет желания тратиться на покупку светящейся основы неоновой палочки, ее можно попытаться изготовить самостоятельно. При этом придется раздобыть следующие химические составляющие:

  • 20 г люминола;
  • небольшая стеклянная колба объемом не более 0,5 л;
  • 30 мл димексида;
  • 30 г сухой щелочи;
  • простой флуоресцентный краситель.

Так как в составе жидкости имеется достаточное количество потенциально опасных химических реагентов, смешивать компоненты для ее приготовления следует максимально осторожно, работая в резиновых перчатках, респираторе и защитной одежде.

Для начала соединяются щелочь, димексид и люминол в указанных выше количествах. Полученный состав помещается в колбу и хорошенько встряхивается, после чего должна произойти необходимая реакция, которая в последующем приведет к свечению жидкости. Придать ей необходимый оттенок поможет добавление химического красителя.

Как сделать светящуюся палочку: шаг первый

неоновая светящаяся палочка

Вооружившись полиэтиленовой трубкой, медными колпачками для закупорки ее противоположных отверстий и тефлоновой лентой для их надежной фиксации, необходимо собрать будущее вместилище светящейся жидкости. Собираться неоновая светящаяся палочка должна таким образом, чтобы один из медных колпачков легко откручивался.

Шаг второй

При помощи разогретой паяльной лампы наглухо запаивается кончик пипетки. Далее через оставшееся открытое отверстие пипетка наполняется раствором перекиси водорода, а другой конец вновь запаивается паяльной лампой. После выполнения работ паяльную лампу желательно тщательно обтереть, очистить и отложить в сторону.

Шаг третий

Заранее подготовленная светящаяся жидкость, разбавленная флуоресцентным красителем, заливается в полиэтиленовую трубку через одно из открытых отверстий с отвинченным колпачком. Внутрь помещается запаянная стеклянная пипетка с перекисью водорода. Заполнять трубку необходимо по максимуму, до тех пор пока пипетка полностью не погрузится в жидкость. Плотно закрутив колпачок и дополнительно зафиксировав для надежности тефлоновой лентой, следует убедиться, что флуоресцентная жидкость не выльется наружу.

Как использовать готовое изделие?

Чтобы активировать созданные собственноручно светящиеся палочки, достаточно просто согнуть полиэтиленовую трубку, переломив пипетку с перекисью водорода. В результате перекись соединится с флуоресцентными реагентами, после чего произойдет необходимая химическая реакция и палочка загорится ярким свечением.

светящиеся барабанные палочки

К сожалению, применять созданные вышеуказанным способом неоновые палочки можно лишь раз. Да и свечение таких самодельных изделий нельзя назвать уж слишком продолжительным. Что касается советов насчет возможности зарядки палочки со светящейся жидкостью в холодильнике или микроволновой печи, которых сегодня предостаточно в Интернете, то заниматься подобной самодеятельностью не рекомендуется. Оба метода являются крайне неэффективными и к тому же не исключают нанесение непоправимого вреда собственному здоровью.

Если присутствует острое желание использовать светящуюся палочку повторно, в таком случае лучше тщательно промыть и очистить детали изделия, раздобыть новые реагенты, взять целую стеклянную пипетку и выполнить операцию заново, еще раз повторив все последовательные этапы.

Светящиеся палочки и браслеты — часто задаваемые вопросы и ответы

↓ Где могут быть использованы светящиеся палочки? ↓

Отличный атрибут для различных праздничных мероприятий таких как фестивали, вечеринки или корпоративы. Также могут быть использованы в туризме, во время походов, охоты, рыбалки или дайвинга для сигнализации в экстренных ситуациях. Незаменимы в случае отсутствия других источников света и в случаях, когда обычные источники не подходя (например во время утечек газа)


  ↓ За счет чего светятся неоновые палочки и другие химические источники света? ↓

Свет излучаемый палочками возникает благодаря химическому процессу называемому хемилюминесценцией, который возникает благодаря реакции при смешении компонентов находящихся внутри светящихся палочек. Внутренний сосуд «плавает» в перекиси водорода и содержит компонент реагирующий с перекисью и краску определенного цвета. При надломе содержимое внутреннего и внешних сосудов смешивается и начинается Свет

Подробнее процесс описан в статье посвященной процессу под названием Хемилюминесценция


 
  ↓ Какова длительность свечения ХИС ↓

Длительность свечения химических источников света напрямую зависит от 2-х факторов — структуры и количества компонентов внутри и температуры окружающей среды. Наименьшие светящиеся палочки светятся до 2-х часов, в то время как наибольшие светятся до 12 часов. Существуют специальные светящиеся палочки с очень ярким свечением, но его длительность не превышает 10-15 минут.

При температурах близких к 0 градусов Цельсия реакция либо совсем прекращается, либо очень медленна — соответственно свечение либо не наблюдается вовсе либо очень тусклое…зато очень долго. В жаркую же погоду или при нагреве светящихся палочек яркость увеличивается, но время свечения сокращается.

Также существует явление называемое AfterGlow, тоесть после-свечение, которое в некоторых случаях может наблюдаться в полной темноте и спустя 2-3 дня после использования светящихся палочек.


  ↓ Как «перезаряжать» светящиеся палочки? ↓

Химические источники света являются одноразовыми — однажды активировав их процесс нельзя остановить, можно только замедлить. В связи с чем возник распространенный миф о возможности «перезаряжать» светящиеся палочки положив их в морозильную камеру.

На самом деле реакция внутри всего-навсего замедляется до практически полной остановки. Таким образом появляется возможность несколько раз использовать активированные палочки на протяжении 1-2 дней.


  ↓ Как долго хранятся химические источники света? ↓

Срок хранения неактивированных светящихся палочек составляет 3-4 года, при условии соблюдения правил хранения: отсутствие воздействия прямых солнечных лучей, температур ниже 0 и выше 35 градусов Цельсия. Оптимальный режим для хранения температура от 10 до 20 градусов Цельсия в темном помещении

Необходимо учитывать, что даже кратковременный контакт с солнечным светом сокращает срок хранения до нескольких недель


  ↓ Как активировать светящуюся палочку? ↓

Большинство химических источников света активируются путем изгиба, вследствие чего содержимое смешивается и вступает в реакцию. После этого можно несколько раз резко встряхнуть светящуюся палочку, чтоб получить максимальное количество света и в реакцию вступило все вещество, находящееся внутри.

Не стоит чрезмерно изгибать светящиеся палочки — достаточно слегка согнуть их, Вы услышите характерный треск (это знак того, что внутренний сосуд сломался и его содержимое смешалось с перекисью).


  ↓ Какие условия использования светящихся палочек? ↓

Химические источники света можно использовать практически в любых погодных условиях, т.к. они являют пыле и влагонепроницаемыми. Исключением являются низкие температуры. Визуальное восприятие яркости свечения зависит от интенсивности освещения от других источников в конкретном месте.

Оптимальное свечение наблюдается при температурах выше 10 градусов Цельсия в темное или сумеречное время суток на открытом пространстве и в любых темных местах. С яркостью Солнца или сценических прожекторов они не способны конкурировать, поэтому свечение будет не заметно в ясную погоду и лишь слегка заметным в пасмурную.


  ↓ Безопасны ли светящиеся палочки? ↓

При надлежащем использовании, химические источники света абсолютно безопасны. Химические компоненты нетоксичны, не являются легковоспламеняемыми, но в огне горят, конечно же. Воздействие на окружающую среду сопоставимо с пластиковыми стаканчиками или полиэтиленовыми кульками.

ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ. Избегайте чрезмерного и множественного сгибания светящихся палочек — они прочны, но не бессмертны. Это единственная причина нарушения герметичности оболочки, кроме умышленного ее повреждения.

Следите за соблюдением этого простого правила вашими детьми, а также не позволяйте им грызть светящиеся палочки.


  ↓ Что делать в случае попадания содержимого светящихся палочек на тело или одежду? ↓

Соблюдение правил описанных в предыдущем пункте предотвращает такую возможность практически на 100%, не исключая при этом вероятность наличия фабричных или транспортировочных повреждений.

Признаком протекания оболочки является характерный запах и наличие слегка маслянистой жидкости в упаковке или на самой светящейся палочке.

При попадании содержимого на одежду постарайтесь как можно быстрее промыть область загрязнения в теплой воде с моющим средством. В случае засыхания может остаться невыводимое пятно.

В случае попадания жидкости из светящихся палочек на кожу — помойте ее теплой водой с мылом. В редких случаях, при повышенной аллергической чувствительности, может возникнуть легкое раздражение кожи.

Попадание содержимого химических источников света в глаза вызывает жжение и раздражение слизистой — ни в коем случае не растирайте и немедленно промойте глаза большим количеством теплой воды.

Если по случайности содержимое жидкости попало в ротовую полость или было проглочено — необходимо прополоскать рот. Может возникнуть аллергическая реакция, а при больших количествах проглоченного отравление. Хотя как-то кошка одного нашего клиента съела чуть ли 3 светящихся браслета и осталась жива))

Какое вещество используется в светящихся палочках и изделиях?

белый фосфор светится за счет химической реакции окисления, вдобавок он токсичен. А вещества используемые в палочках — это люминофоры или люминесценты

все не правда это НЕ ФОСФОР…. фосфор если вы знаете имеет свойство акумулировать свет.. . т. е. подержешь на свету а потом в темноте светится…. а палочки нет…. там используется органическое вещество.. . происходит медленная реакция, да еще более замедления используется загуститель…. при этой реакции испускается слабое свечение…. эти вещества аналогичны веществам которые обнаруживаются в океанических глубинных рыбах, рачках и т. п. живности….

Люменол или люцегенин или фениловыеэфиры щавелевой кислоты + соль тяжелого металла (в каталитических кол-вах) + окислитель (чаще всего — перикись водорода. ) по поводу безвредности этого «хозяйства» можно, конечно, и поспорить… . Цвет может придаваться добавлением различных пигментных красителей, которые будут перехватывать энергию у окисляющихся молекул и за счет нее светиться сами на «свое волне» PS сам давно порываюсь сделать таких штук, но руки пока не доходят….: (

… В институте разработаны безопасные всепогодные, не требующие каких-либо внешних источников энергии химические источники света. Их действие основано на химической реакции компонентов хемилюминесцентной системы, сопровождаемой испусканием света. Цвет свечения может быть зеленым, красным, оранжевым, синим или близким к дневному свету. Продолжительность свечения изделия — от 5 мин. до 12 часов в зависимости от типа химического источника света. Химический источник света (ХИС) представляет собой герметичную прозрачную пластмассовую трубку, содержащую окрашенный раствор и стеклянные ампулы с другими растворами: сгибание трубки до разрушения ампул и встряхивание ее приводит к смешению растворов и немедленному инициированию свечения. Рецептура ХИС экологически безопасна как при хранении, так и при утилизации отработанных ХИС с бытовыми или промышленными отходами. ХИС могут применяться в любой климатической зоне, под водой, в пожаровзрывоопаcной атмосфере. Целесообразно применение ХИС на бензохранилищах при осмотре емкостей, при горноспасательных работах и при работе аварийных бригад в чрезвычайных ситуациях крупного масштаба. ХИС могут использоваться для обозначения трасс, путей выезда, указания места аварии, посадки вертолетов, при работе с топографическими картами, черно-белыми и цветными документами. ХИС могут входить в аварийные бортовые комплекты транспортных средств на суше, на море и в воздухе. Химические источники света могут широко применяться в быту, в коммунальном хозяйстве при осмотре загазованных помещений, при отключении электроэнергии, туристами и альпинистами. <a rel=»nofollow» href=»http://www.textreferat.com/referat-4399-4.html» target=»_blank»>http://www.textreferat.com/referat-4399-4.html</a> О хемилюминесцентных составах можно почитать <a rel=»nofollow» href=»http://www.alhimik.ru/etcet/etcet22.html» target=»_blank» >ЗДЕСЬ</a> — внизу страницы. Это — химический форум.

фосфор (чуть чуть) перекись водорода и уксус

Светящаяся палочка | Террария вики

Светящаяся палочка282

Тип

Источник света

Скорость

14 (Очень быстрая)

Применений/сек

4.3

Можно поставить

Нет

Макс. в ячейке

99

Инструмент

Нет

Светящаяся палочка (Glowstick) — это источник света, добавленный в обновлении 1.0.5.

Начиная с обновления 1.0.5 факелы больше не светятся под водой, поэтому данные палочки полезны для новичков, так как в ней они не гаснут и могут служить измерителем высоты. Их плюс в том, что их можно кинуть в яму и при этом не подбирать. Они работают немного иначе, чем факелы — палочки не могут быть повешены на стену или «вставлены» в пол (если они не преобразованы в клейкие светящиеся палочки). Вместо этого, при удерживании светящейся палочки и нажатии на левую кнопку мыши, ваш персонаж бросит её в направлении курсора. Светящиеся палочки будут излучать свет в течение 10-20 минут, но позже всё равно погаснут и превратятся с некоторым шансом в дроп (при этом они все равно, как и факелы, будут светиться).

Добыча предмета

Их можно купить ночью у торговца. Они также могут выпасть из медуз, быть найдены в сундуках или вазах в пещерах. Из них можно сделать клейкие светящиеся палочки, а с версии 1.3 можно сделать прыгучую светящуюся палочку.

Ферму палочек можно построить с помощью статуй медуз.

С версии 1.3 их можно купить у Скелета-торговца.

Примечания

  • Если вы бросите светящуюся палочку и выйдете из игры, она исчезнет.
  • Если светящуюся палочку выбросить, а не кинуть, то она, как и факел, будет слабо светиться и её можно будет сразу подобрать.
  • Если её бросить под собой и начать копать вниз, то вы будете всегда при свете.
  • При кровавой луне все цвета искажаются, поэтому палочка начинает светиться жёлтым.

История

Начать обсуждение Обсуждение статьи «Светящаяся палочка»

Светящаяся палочка — Официальная Terraria Wiki

Светящаяся палочка это источник света который можно держать и кинуть на расстояние и который работает под водой, но нельзя установить на блоки как Факел (Липкая светящаяся палочка способна прилипнуть к любому блоку). Светящиеся палочки будут излучать свет на достаточно долгий период времени после броска и имеют шанс 1:3 что её можно будет подобрать снова через 5 минут. Светящиеся палочки можно купить у Торговца за 10 каждой ночью или у Скелета-торговца за 10 днём, но не в полную Луну. Светящиеся палочки также выпадают из Медузы и можно найти в Горшках и Сундуках.

Используются в[править | править код]

  • Светящиеся палочки можно бросить во время их использования (при удержании в руках). Они не выкидываются нажатием кнопки T, если так сделать можно выбросить всю пачку предметов и палочки отлетят всего на пару блоков от игрока.
  • После того как вы выбросили палочки, они пропадут если вы выйдите из мира.
  • Светящаяся палочка может быть использовать как источник передвигающегося свет при копании блоков ровно вниз, она будет падать вместе с игроком.
  • Светящиеся палочки в отличии от факелов можно бросить.
  • Также как и бумеранги светящиеся палочки могут пройти через щель в 1 блок.

{{история|1.2.4.1|Исправлен баг когда светящаяся палочка не выбиралась когда мышь рядом с игроком в сухой зоне.

  • 1.0.6:
    • Цены покупки и продажи изменены с 20 до 10 и с 4 до 2 соответственно.
    • Яркость увеличена.
  • 1.0.5: Добавлен в игру.

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о