Wie funktionieren Leuchtstäbe?

Leuchtstäbe oder Leuchtstäbe werden von Trick-or-Treatern, Tauchern, Campern und zur Dekoration und zum Spaß verwendet! Ein Leuchtstab ist eine Kunststoffröhre mit einem Glasfläschchen darin. Um einen Leuchtstab zu aktivieren, biegen Sie den Plastikstab, der das Glasfläschchen bricht. Dadurch können sich die im Glas befindlichen Chemikalien mit den Chemikalien im Kunststoffrohr vermischen. Sobald diese Substanzen miteinander in Kontakt kommen, beginnt eine Reaktion. Die Reaktion setzt Licht frei, wodurch der Stab glüht.

Eine chemische Reaktion setzt Energie frei

Einige chemische Reaktionen setzen Energie frei; Die chemische Reaktion in einem Leuchtstab setzt Energie in Form von Licht frei. Das durch diese chemische Reaktion erzeugte Licht wird als Chemilumineszenz bezeichnet.

Obwohl die lichterzeugende Reaktion nicht durch Wärme verursacht wird und möglicherweise keine Wärme erzeugt, wird die Geschwindigkeit, mit der sie auftritt, von der Temperatur beeinflusst. Wenn Sie einen Leuchtstab in eine kalte Umgebung (wie eine Gefriertruhe) stellen, verlangsamt sich die chemische Reaktion. Solange der Leuchtstab kalt ist, wird weniger Licht abgegeben, aber der Leuchtstab hält viel länger. Wenn Sie dagegen einen Leuchtstab in heißes Wasser tauchen, beschleunigt sich die chemische Reaktion. Der Stab leuchtet viel heller, nutzt sich aber auch schneller ab.

So funktionieren Leuchtstäbe

Ein Leuchtstab besteht aus drei Komponenten. Es müssen zwei Chemikalien zusammenwirken, um Energie freizusetzen, und auch ein fluoreszierender Farbstoff, um diese Energie aufzunehmen und in Licht umzuwandeln. Obwohl es mehr als ein Rezept für einen Leuchtstab gibt, verwendet ein handelsüblicher Leuchtstab eine Lösung von Wasserstoffperoxid, die zusammen mit einem fluoreszierenden Farbstoff von einer Lösung eines Phenyloxalatesters getrennt gehalten wird. Die Farbe des fluoreszierenden Farbstoffs bestimmt die resultierende Farbe des Leuchtstifts, wenn die chemischen Lösungen gemischt werden. Die Grundvoraussetzung der Reaktion ist, dass die Reaktion zwischen den beiden Chemikalien genügend Energie freisetzt, um die Elektronen im fluoreszierenden Farbstoff anzuregen. Dadurch springen die Elektronen auf ein höheres Energieniveau und fallen dann zurück und setzen Licht frei.

Insbesondere funktioniert die chemische Reaktion wie folgt: Das Wasserstoffperoxid oxidiert den Phenyloxalatester, um Phenol und einen instabilen Peroxysäureester zu bilden. Der instabile Peroxysäureester zersetzt sich unter Bildung von Phenol und einer cyclischen Peroxyverbindung. Die cyclische Peroxyverbindung zersetzt sich zu Kohlendioxid. Diese Zersetzungsreaktion setzt die Energie frei, die den Farbstoff erregt.