誰もがグロースティックに精通していますが、そのグローの背後にある化学的性質を知っている人はほとんどいないでしょう. グロースティックをスナップしてトリガーするとどうなるか疑問に思ったかもしれません。このようにして、最終的に色付きの光の作成につながる化学プロセスを実際に開始します。しかし、プロセスはどのように機能し、なぜ開始するためにグロースティックを曲げる必要があるのでしょうか? 詳細については、この記事に従ってください。

いくつかの簡単な

グロースティックの仕組み。

ウィキペディアによると、グロー スティックまたはサイリウムとルミカ ライトとも呼ばれるグロー スティックは、閉じた短期間の光源です。これは、金属イオン封鎖剤を含む半透明のプラスチックチューブで構成されており、金属イオン封鎖剤を組み合わせると、化学発光によって光を生成します。ライトは消すことができず、一度しか使用できません。その後、使用済みのチューブは廃棄されます。

グロースティックは、イベント、キャンプ、野外探検、コンサートなどのエンターテイメントによく使用されます。さらに、兵役、警察、消防、緊急医療活動でも使用されています。産業用途には、船舶、輸送、鉱業が含まれます。

歴史

ルミノールの化学発光反応。

自転車の装飾からハロウィーンのアクセサリーまで、光るスティックはエンターテイメントに広く使用されていますが、もともとは信号装置として特許を取得していました。この機能は、分子化学信号とは異なります。白熱灯は、裸火を除いて緊急フレアとして使用されます。その信頼性の高い光源は、緊急時または最初の応答者によって展開できます。兵士、ダイバー、警察、消防士は、作業エリアを照らすためにグロー スティックを装備しています。

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この本来の目的が拡大され、現在では同様のデバイスがコンサートで使用されたり、正規の小学生が着用したりしています。現代のグロー スティックの発明者であるEdwin Chandros博士でさえ、その娯楽的人気に驚いています。音楽会場での使用について尋ねられたとき、彼は答えました。たぶん、私の姪は私がかっこいいと思うでしょう。」

Chandross 博士は、マサチューセッツ工科大学でルミノールの化学発光を目撃したときに刺激を受けました。彼は、過酸化水素と反応すると過シュウ酸エステルが化学発光することを知っていました。彼の理想的な比率の発見には 1 日かかりましたが、特許が取得されることはありませんでした。数年後、彼の処方を使用したグロースティックが製造され、一般に販売されました.

大量生産されたグロースティックは、最初は軍事作戦で使用され、その後コンサートの衣装に再利用されました. Viceは、1971 年にコネチカット州ニューヘブンで開催されたグレイトフル デッド コンサートでの最初の例を引用して、音楽コミュニティからの伝承を公開しました。保持するパフォーマー。このイベントはトレンドとなり、現在では世界中の音楽公演でグロー スティックを広く配布する伝統となっています。

背後にある化学

化学反応はグロースティックで発生する可能性があります。

実際のグロースティックには、2 つの異なる化学溶液を含む 2 つの別々のコンパートメントが含まれています。ほとんどのグロースティックの場合、ソリューションには、目的の色に応じて色が異なる染料とともに、化合物シュウ酸ジフェニルが含まれています。

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もう 1 つの解決策は過酸化水素です。これは 最近、記事「なぜ過酸化水素が傷口で泡立つのか?」で取り上げられた化学物質です。、および内側のガラス シリンダー内に含まれています。このシリンダーは、2 つの溶液を互いに分離し、反応を防ぎます。グロースティックをフリックするとガラスシリンダーが粉々になり、2 つの溶液が混ざり合って反応が起こり、グローが発生します。

この反応は、過酸化水素とシュウ酸ジフェニルまたはビス (2,4,6-トリクロロフェニル シュウ酸 (TCPO)) の溶液との間で発生します。シュウ酸ジフェニルは、他の生成物の中でも特に過酸化水素によって酸化され、不安定な化合物1,2-ジオキセタンジオンを生成します。この化合物は、非常に不安定なため、容易に二酸化炭素に分解され、同じエネルギーを放出します。この時点で、染料として使用されている化合物が効果を発揮し始めます。

TCPO と過酸化水素の反応については、こちらを参照してください。

反応には関与していませんが、色素の分子内の電子は、1,2-ジオキセタンジオンの分解によって生成されたエネルギーを吸収することができ、その際に「励起」状態に変換されます。電子が「基底状態」(つまり、元のエネルギー) に戻ると、余分なエネルギーが光の光子の形で失われます。このプロセスは化学発光と呼ばれます。

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放出される光の正確なエネルギーは分子の構造に依存し、これによりさまざまな色を実現できます。以下に示すものを含む、さまざまな化学物質と、1 つまたは 2 つの追加の染料を使用できます。色素分子は常に溶液中に存在しますが、過酸化水素とシュウ酸ジフェニルは反応によってゆっくりと使い果たされ、1 つの分子が使い果たされて反応が終了します。この時点でロッドは発光しなくなり、発光が停止します。

グロースティックに含まれるいくつかの染料の化学構造

また、グロースティックのパッケージには、開封しないようにアドバイスしていることが多いことに気付くかもしれません. これには化学的な理由もあります。グロースティック内のガラスシリンダーに含まれる過酸化水素と同様に、シュウ酸ジフェニルと過酸化水素との反応でも、副生成物として少量のフェノールが生成されます。その結果、グロースティックに含まれる溶液と皮膚が接触すると、皮膚の炎症や炎症など、多くの望ましくない影響を引き起こす可能性があります。

最後に、グロー スティックの反応は、多くの化学プロセスと同様に、温度の影響を受ける可能性があります。温度が高いと反応が速くなり、温度が低いと遅くなります。グロースティックを長持ちさせたいですか?冷凍庫に入れます!

記事はここまでです。今後の参考になれば幸いです。次に誰かがこのトピックについて質問するときは、彼らの背後にある化学反応を思い出してください!

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