ХИМИ́ЧЕСКИЕ ИСТО́ЧНИКИ СВЕ́ТА
-
Рубрика: Химия
-
Скопировать библиографическую ссылку:
ХИМИ́ЧЕСКИЕ ИСТО́ЧНИКИ СВЕ́ТА (хемилюминесцентные источники света), одноразовые источники света, действие которых основано на выделении световой энергии в результате химич. реакции. Чаще всего используют реакцию диарил(гетерил)оксалатов с H2O2 в присутствии активатора (люминофора, Л) и осно́вного катализатора в безводном апротонном растворителе, напр. диметил- или дибутилфталате (т. н. пероксидно-оксалатная хемилюминесценция):
Исходными реагентами обычно служат оксалаты, в которых R – 2,4,6-трихлорфенил или 6-пентилоксикарбонил-2,4,5-трихлорфенил. В последнем случае квантовый выход хемилюминесценции 0,25–0,30; концентрация реагентов 0,01–0,3 моль/л. Используют также производные 2-пиридона и 3,4,5-трихлоранилина, имеющие у атома N группу SO2CF3. Люминофорами, как правило, служат полициклич. арены (таблица) в концентрации 10–4–10–3 моль/л.
Свойства люминофоров
Соединение | λхл, нм | φл | Цвет излучения |
---|---|---|---|
9,10-Дифенилантрацен | 434 | 0,90 | Фиолетовый |
Перилен | 471 | 1,00 | Голубой |
9,10-бис-(Фенилэтинил)антрацен | 511 | 0,99 | Зелёный |
1-Хлор-9,10-бис-(фенилэтинил)антрацен | 530 | 1,00 | Зелёно-жёлтый |
1,4-Диметил-9,10-бис-(фенилэтинил)антрацен | 543 | 0,90 | Жёлто-зелёный |
Рубрен (5,6,11,12-тетрафенилтетрацен) | 562 | 1,00 | Оранжевый |
6,11-Дихлор-5,12-бис-(фенилэтинил)тетрацен | 643 | 0,60 | Красный |
В спектре хемилюминесценции положение максимума λхл зависит от разности стандартных потенциалов окисления и восстановления люминофора. Эффективность люминофора как эмиттера света определяется квантовым выходом люминесценции φл, а его эффективность как активатора реакции хемилюминесценции – способностью быть донором электронов при образовании комплекса с переносом заряда.
Комбинацией неск. люминофоров получают излучение белого цвета. Наибольшее применение находят зелёные и зелёно-жёлтые хемилюминесцентные композиции. Х. и. с. состоят из корпуса, выполненного из светопрозрачного материала (полиэтилен, полипропилен), в виде цилиндра (трубки) или иной формы. Внутрь корпуса помещают раствор оксалата и люминофора, а также ампулу с раствором H2O2 и катализатора. Сгибание корпуса ведёт к разрушению ампулы, смешению растворов и началу реакции хемилюминесценции.
Х. и. с. применяют в качестве автономных безопасных источников света при проведении разл. аварийно-спасательных работ. По эксплуатац. характеристикам их подразделяют на вспышку-сигнал (свечение 1–2 мин, яркость 104 кд/м2), осветитель (1–3 ч, 102–103 кд/м2) и маркер (6–24 ч, 10–102 кд/м2), по рабочей темп-ре – на «летние» (5–30 °C) и «зимние» (от –30 до +5 °C).