Středa 23. června 2021svátek má Zdeňka 24 °C přeháňky až bouřky Předplatné LN
Lidovky.cz > Orientace > Věda

Zeptali jsme se vědců: Jaké chemické látky jsou ve svítících tyčinkách?

Svítící tyčinka | na serveru Lidovky.cz | aktuální zprávy Svítící tyčinka | foto: Shutterstock

Tyčinky svítí díky zvláštní chemické reakci. Prakticky všechny reakce jsou nějak energeticky zabarveny – v jejich průběhu se energie buď spotřebovává, nebo naopak uvolňuje. Na otázku odpověděl Mgr. Luděk Míka, katedra anorganické chemie a katedra učitelství a didaktiky chemie z Přírodovědecké fakulty UK.

Energie se většinou uvolňuje ve formě tepla. Existují však i chemické reakce, při nichž se může uvolnit v podobě světelného záření. Takové reakce jsou poměrně vzácné a označují se jako chemiluminiscenční.

Mezi nejvíce využívané chemiluminiscenční reakce patří reakce peroxidu vodíku (H2O2) s aromatickými estery kyseliny šťavelové, takzvanými aryloxaláty. Ta je i podstatou fungování svítících tyčinek.

Reakce ve skutečnosti probíhá v několika krocích. V prvním kroku se rozkládá molekula esteru a vzniká zvláštní sloučenina: dimerní oxid uhličitý (C2O4). Jeho molekula v sobě nese velké množství energie a není stabilní, takže se rychle rozpadá na dvě molekuly oxidu uhličitého (CO2). Zároveň se uvolní přebytečná energie.

Posledním krokem je pak absorpce (pohlcení) uvolněné energie speciálním barvivem, které se v reakční směsi také nachází. Barvivo je podobné látkám, jež se používají třeba ve zvýrazňovačích, a dokáže přeměnit energii chemické reakce na světlo. Různě barevné tyčinky se tedy odlišují pouze přidaným barvivem – ve všech jinak probíhá stejná reakce.

Konstrukce tyčinek je zcela jednoduchá. Nejsnazším způsobem, jak zajistit, že se chemická reakce nespustí předčasně, je držet výchozí látky oddělené. Uvnitř svítící tyčinky jsou proto dva prostory.

Prvním je skleněná ampulka obsahující aryloxalát a barvivo rozpuštěné ve vhodném organickém rozpouštědle (například dibutylftalátu). Druhá polovina výchozích látek – peroxid vodíku rozpuštěný v organickém rozpouštědle – je uzavřena mezi ampulkou a vnějším plastovým obalem.

Schéma svítící tyčinky

Jakmile tyčinku ohneme, tenká stěna skleněné ampulky praskne, roztoky se smíchají a rozběhne se reakce produkující světlo.

Dávkováním různého množství výchozích látek a použitím různých rozpouštědel se dá regulovat, jak dlouho a jak intenzivně bude tyčinka svítit. Pomocí svítících tyčinek se dá také pěkně demonstrovat vliv teploty na rychlost chemických reakcí. Přesvědčte se sami pomocí jednoduchého pokusu.

Pomůcky: Dvě stejně velké svítící tyčinky, dvě sklenice, horká voda, studená voda, led (nebo sníh).

Chemická reakce, která probíhá ve svítících tyčinkách.

Provedení: Do jedné sklenice nalijte horkou vodu. Do druhé nalijte studenou vodu a přidejte do ní led. Ve stejný okamžik aktivujte (zlomte) dvě svítící tyčinky a pak promíchejte jejich obsah zatřepáním. Nyní každou tyčinku ponořte do jedné sklenice. Po zhruba 10 minutách je vyjměte a pozorujte intenzitu záření.

Vysvětlení: Při vyšší teplotě probíhají chemické reakce rychleji. Pokud tyčinku ohřejeme, bude svítit více než ta, která je chladnější. Při hodně nízkých teplotách se může dokonce stát, že se reakce úplně zastaví. Protože obsah reagujících látek je v obou tyčinkách stejný, bude ohřátá svítit sice intenzivněji, zato však daleko kratší dobu než ochlazená.

Zeptejte se vědců

Neumíte si vysvětlit některé zákony přírody? Zajímá vás proč je obloha modrá, nebo proč si sova nemůže ukroutit krk? Zeptejte se vědců prostřednictvím rubriky serveru Lidovky.cz.

Otázky posílejte na e-mail internet@lidovky.cz a do předmětu napište: otázka pro vědce a nebo položte otázku přes Twitter s hashtagem # otazkaprovedce.

Lékařské špičky v kauze obřích pojistných podvodů. Hrozí jim až 10 let

Pojistky před soudem. Případem rozsáhlých pojistných podvodů se škodou zhruba... | na serveru Lidovky.cz | aktuální zprávy

Premium Uznávaní doktoři „léčili“ neexistující zranění. V kauze tří stovek pojistných podvodů za 50 milionů korun je obžalováno...

Procházku vypnu, slibuje Rakić. Uznávaný sudí analyzuje: Dokázal by to, ale...

Rakušan Aleksandar Rakic si už Jiřího Procházky všiml. A chce mu v UFC srazit... | na serveru Lidovky.cz | aktuální zprávy

Premium Z Jiřího Procházky se mezi konkurenty polotěžké váhy UFC (93 kg) stává žádané zboží. O novou dvojku divize si hlasitě...

Nejproočkovanější země světa zavádí tvrdá opatření. Covid mají i očkovaní

Ruská vakcína Sputnik V. | na serveru Lidovky.cz | aktuální zprávy

Premium Na Seychelách vyskočil součet všech případů za více než rok pandemie v posledních třech dnech o třináctinu. Problém je...