落入瓶中的荧光

2024-04-04 07:04重庆市巴川中学校刘松郭首岑
发明与创新 2024年11期
关键词:铁氰化钾鲁米诺烧瓶

◎重庆市巴川中学校 刘松 郭首岑

如梦如幻的荧光如洒落的星辰,汇聚于烧瓶之中,充满了诗意。如何制造这样的浪漫呢?下面就让我们用鲁米诺点亮你心中的化学之光吧。

实验材料

试剂:鲁米诺、氢氧化钠、30%过氧化氢溶液、铁氰化钾

仪器:圆底烧瓶、玻璃棒、量筒、烧杯、药匙

实验步骤

1.配制铁氰化钾与过氧化氢混合溶液。

依次往圆底烧瓶中加入3 g铁氰化钾粉末和30 mL30%过氧化氢溶液。充分摇晃圆底烧瓶,使铁氰化钾完全溶解。我们可以看到配制的溶液带有黄绿色荧光,如图1。

图1

2.配制碱性的鲁米诺溶液,碱性条件由氢氧化钠溶液提供。

用烧杯量取125 mL纯净水,加入3 g氢氧化钠粉末,用玻璃棒充分搅拌,如图2,待氢氧化钠粉末全部溶解。

图2

往氢氧化钠溶液中加入3 g鲁米诺,充分搅拌,至粉末全部溶解,配制出碱性的鲁米诺溶液。如图3。

图3

3.瓶中现荧光。

将碱性的鲁米诺溶液缓慢倒入圆底烧瓶,让鲁米诺溶液和铁氰化钾与过氧化氢混合溶液充分接触。

当铁氰化钾与过氧化氢混合溶液接触鲁米诺溶液,宛如火花撞上燃料,璀璨的荧光盛会就此上演。鲁米诺溶液原本的黄色褪去,取而代之的是深邃的蓝色,如图4。这种转变如同从日落到夜幕的过渡,美妙而富有诗意。

图4

原理说一说

鲁米诺,又名发光氨、光敏灵,是通用的发光化学试剂,化学式为C8H7N3O2,在常温下是一种苍黄色粉末。铁氰化钾是一种无机物,俗称赤血盐、赤血盐钾,化学式是K3[Fe(CN)6],为红色晶体,可溶于水,水溶液带有黄绿色荧光,含有铁氰根配离子[Fe(CN)6]3-。

当鲁米诺溶液和铁氰化钾与过氧化氢混合溶液充分接触,在铁离子的催化下,鲁米诺与过氧化氢作用,经过系列复杂的化学反应,生成激发态3-氨基邻苯二甲酸。在激发态至基态的转化中,能量以光的形式释放,波长位于蓝光区域。

拓展小课堂

鲁米诺能在很多有机溶剂中溶解,帮助警察破案或者辅助生物学家进行科学研究。

血液中含有铁离子,铁离子有一种特殊的能力,能催化双氧水分解,产生氧气。氧气和鲁米诺相遇,会发生一种神奇的反应,发出蓝色的光。这种光可以帮助警察找到犯罪现场留下的血迹。

在生物学研究中,鲁米诺可以用来检测铜、铁和氰化物,或者检测特定的蛋白质。

安全提醒

1.确保实验环境通风良好,避免长时间暴露在刺激性气体中。

2.佩戴防护眼镜和手套,保护眼睛和皮肤免受伤害。

3.在成年人的监督下进行实验,完成实验后及时清洁实验台和器材。

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