
【建】 chemiluminescence reaction
【化】 chemiluminescence
【醫】 chemiluminescence
feedback; reaction; response
【醫】 reaction; response
化學發光反應(Chemiluminescence Reaction)指某些化學反應過程中釋放的能量以光輻射形式釋放的現象。該過程無需外部光源激發,區别于熒光或磷光,其本質是反應生成的中間體或産物處于電子激發态,退激時直接發光。
能量轉化路徑
化學反應釋放的能量被産物分子吸收,使其電子躍遷至激發态,當電子回落到基态時,能量以光子形式釋放。例如魯米諾(Luminol)與過氧化氫在堿性條件下反應,生成激發态的3-氨基鄰苯二甲酸,發出藍光(波長約425 nm)。
無需外部光源
化學發光是自發光現象,不依賴外部光激發,因此背景幹擾低,適用于高靈敏度檢測(如生物分析、環境監測)。
效率與影響因素
發光效率取決于激發态産物的量子産率和生成速率。催化劑(如鐵氰化鉀)、pH值、溫度等可顯著調控反應速率與強度。
中文術語 | 英文術語 |
---|---|
化學發光反應 | Chemiluminescence Reaction |
激發态 | Excited State |
量子産率 | Quantum Yield |
魯米諾 | Luminol |
酶聯免疫吸附試驗 | Enzyme-Linked Immunosorbent Assay (ELISA) |
Chemiluminescence: Electronic Excited States(ACS Publications)
Gold Book: Chemiluminescence(國際純粹與應用化學聯合會)
化學發光詞條釋義(科學出版社,2016)
Chemiluminescence(内容經學術社區審核)
冷知識:螢火蟲發光是生物發光(Bioluminescence),本質為酶促化學發光,其底物為熒光素(Luciferin),與魯米諾反應機理不同但同屬激發态發光範疇。
化學發光反應是指某些化學反應中,物質吸收化學能後躍遷至激發态,并在返回基态時以光子形式釋放能量的現象,通常伴隨氧化還原等放熱反應。
激發态産生
反應物(如A和B)通過氧化還原等反應生成激發态中間體(C*),其能量來源于反應釋放的自由能。例如魯米諾與過氧化氫反應生成激發态氨基鄰苯二甲酸離子。
能量釋放
激發态物質通過輻射躍遷回到基态時發光,公式為:
$$
C^* rightarrow C + h
u
$$
若通過非輻射躍遷(如碰撞)釋放能量則無光産生。
直接發光
反應産物直接成為發光體,例如:
$$
A + B rightarrow C^* rightarrow C + text{光}
$$
如魯米諾反應中生成的激發态物質直接發光。
間接發光(能量轉移)
激發态中間體(C)将能量轉移給受體分子(D),由後者發光:
$$
C^ + D rightarrow C + D^* rightarrow D + text{光}
$$
常見于複雜生物檢測體系。
以上内容綜合了化學發光反應的關鍵機制和實際應用,需進一步了解可參考相關實驗手冊或分析化學教材。
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