
【建】 chemiluminescence reaction
【化】 chemiluminescence
【医】 chemiluminescence
feedback; reaction; response
【医】 reaction; response
化学发光反应(Chemiluminescence Reaction)指某些化学反应过程中释放的能量以光辐射形式释放的现象。该过程无需外部光源激发,区别于荧光或磷光,其本质是反应生成的中间体或产物处于电子激发态,退激时直接发光。
能量转化路径
化学反应释放的能量被产物分子吸收,使其电子跃迁至激发态,当电子回落到基态时,能量以光子形式释放。例如鲁米诺(Luminol)与过氧化氢在碱性条件下反应,生成激发态的3-氨基邻苯二甲酸,发出蓝光(波长约425 nm)。
无需外部光源
化学发光是自发光现象,不依赖外部光激发,因此背景干扰低,适用于高灵敏度检测(如生物分析、环境监测)。
效率与影响因素
发光效率取决于激发态产物的量子产率和生成速率。催化剂(如铁氰化钾)、pH值、温度等可显著调控反应速率与强度。
中文术语 | 英文术语 |
---|---|
化学发光反应 | Chemiluminescence Reaction |
激发态 | Excited State |
量子产率 | Quantum Yield |
鲁米诺 | Luminol |
酶联免疫吸附试验 | Enzyme-Linked Immunosorbent Assay (ELISA) |
Chemiluminescence: Electronic Excited States(ACS Publications)
Gold Book: Chemiluminescence(国际纯粹与应用化学联合会)
化学发光词条释义(科学出版社,2016)
Chemiluminescence(内容经学术社区审核)
冷知识:萤火虫发光是生物发光(Bioluminescence),本质为酶促化学发光,其底物为荧光素(Luciferin),与鲁米诺反应机理不同但同属激发态发光范畴。
化学发光反应是指某些化学反应中,物质吸收化学能后跃迁至激发态,并在返回基态时以光子形式释放能量的现象,通常伴随氧化还原等放热反应。
激发态产生
反应物(如A和B)通过氧化还原等反应生成激发态中间体(C*),其能量来源于反应释放的自由能。例如鲁米诺与过氧化氢反应生成激发态氨基邻苯二甲酸离子。
能量释放
激发态物质通过辐射跃迁回到基态时发光,公式为:
$$
C^* rightarrow C + h
u
$$
若通过非辐射跃迁(如碰撞)释放能量则无光产生。
直接发光
反应产物直接成为发光体,例如:
$$
A + B rightarrow C^* rightarrow C + text{光}
$$
如鲁米诺反应中生成的激发态物质直接发光。
间接发光(能量转移)
激发态中间体(C)将能量转移给受体分子(D),由后者发光:
$$
C^ + D rightarrow C + D^* rightarrow D + text{光}
$$
常见于复杂生物检测体系。
以上内容综合了化学发光反应的关键机制和实际应用,需进一步了解可参考相关实验手册或分析化学教材。
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