◎重慶市巴川中學校 劉松 郭首岑
如夢如幻的熒光如灑落的星辰,匯聚于燒瓶之中,充滿了詩意。如何制造這樣的浪漫呢?下面就讓我們用魯米諾點亮你心中的化學之光吧。
試劑:魯米諾、氫氧化鈉、30%過氧化氫溶液、鐵氰化鉀
儀器:圓底燒瓶、玻璃棒、量筒、燒杯、藥匙
依次往圓底燒瓶中加入3 g鐵氰化鉀粉末和30 mL30%過氧化氫溶液。充分搖晃圓底燒瓶,使鐵氰化鉀完全溶解。我們可以看到配制的溶液帶有黃綠色熒光,如圖1。
圖1
用燒杯量取125 mL純凈水,加入3 g氫氧化鈉粉末,用玻璃棒充分攪拌,如圖2,待氫氧化鈉粉末全部溶解。
圖2
往氫氧化鈉溶液中加入3 g魯米諾,充分攪拌,至粉末全部溶解,配制出堿性的魯米諾溶液。如圖3。
圖3
將堿性的魯米諾溶液緩慢倒入圓底燒瓶,讓魯米諾溶液和鐵氰化鉀與過氧化氫混合溶液充分接觸。
當鐵氰化鉀與過氧化氫混合溶液接觸魯米諾溶液,宛如火花撞上燃料,璀璨的熒光盛會就此上演。魯米諾溶液原本的黃色褪去,取而代之的是深邃的藍色,如圖4。這種轉變如同從日落到夜幕的過渡,美妙而富有詩意。
圖4
魯米諾,又名發光氨、光敏靈,是通用的發光化學試劑,化學式為C8H7N3O2,在常溫下是一種蒼黃色粉末。鐵氰化鉀是一種無機物,俗稱赤血鹽、赤血鹽鉀,化學式是K3[Fe(CN)6],為紅色晶體,可溶于水,水溶液帶有黃綠色熒光,含有鐵氰根配離子[Fe(CN)6]3-。
當魯米諾溶液和鐵氰化鉀與過氧化氫混合溶液充分接觸,在鐵離子的催化下,魯米諾與過氧化氫作用,經過系列復雜的化學反應,生成激發態3-氨基鄰苯二甲酸。在激發態至基態的轉化中,能量以光的形式釋放,波長位于藍光區域。
拓展小課堂
魯米諾能在很多有機溶劑中溶解,幫助警察破案或者輔助生物學家進行科學研究。
血液中含有鐵離子,鐵離子有一種特殊的能力,能催化雙氧水分解,產生氧氣。氧氣和魯米諾相遇,會發生一種神奇的反應,發出藍色的光。這種光可以幫助警察找到犯罪現場留下的血跡。
在生物學研究中,魯米諾可以用來檢測銅、鐵和氰化物,或者檢測特定的蛋白質。
安全提醒
1.確保實驗環境通風良好,避免長時間暴露在刺激性氣體中。
2.佩戴防護眼鏡和手套,保護眼睛和皮膚免受傷害。
3.在成年人的監督下進行實驗,完成實驗后及時清潔實驗臺和器材。