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Kaltes Licht - einmal anders

Mag. Alfred Moser
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Vielen Kollegen ist die immer wieder zitierte Luminol-Reaktion ein Begriff. Mich hat schon immer die äußerst dürftige Lichtausbeute gestört. Nur bei absoluter Verdunkelung und sehr wohlmeinenden Schülern kann der Effekt kurz wahrgenommen werden - alles eher gegen eine Verwendung im Unterricht sprechend. Die anderen "klassischen" Chemolumineszenzversuche sind zwar billiger, aber im Effekt noch schlechter.

Ich bin keineswegs ein Verfechter von komplizierten und aufwendigen Versuchen. Wenn aber Experimente gemacht werden - was im Chemieunterricht wohl außer Diskussion steht - so sollten sie sich wirklich lohnen. Effektvolle Versuche sind für uns Chemiker etwas, wovon die Kollegen in den meisten anderen Gegenständen nur träumen können. Freilich ist die Chemolumineszenz im normalen Unterricht kaum ausführlich zu behandeln. Im Wahlpflichtfach oder in "speziellen" Unterrichtsstunden besteht aber durchaus die Möglichkeit datür.

Im Handel gibt es schon seit geraumer Zeit "Lightsticks", deren Licht äußerst intensiv und langan haltend ist. Es handelt sich um richtige "chemische Lampen". In ziemlich rnühevoller Suche habe ich die wesentlichen Komponenten aus den Patentschriften und anderer Literatur herausgefunden.

Bevor Sie weiterlesen:

Die notwendigen Chemikalien sind zum Großteil sehr teuer, man benötigt aber nur sehr geringe Mengen davon.
Das Grundprinzip ist die Reaktion bestimmter aromatischer Oxalsäureester mit einern Peroxid. Die dabei freiwerdende Energie regt einen Fluorophor mit ziemlich ausgedehntem p-System zum sichtbaren Leuchten an. Als Lösungsmittel eignet sich besonders Dimethylphthalat, aber auch andere ähnliche Flüssigkeiten sind geeignet. Zuerst seien die Chemikalien und mir bekannte Bezugsquellen angeführt:

Oxalester:

Oxalsäure-bis-(2,4-dinitrophenylester) "DNPO" FLUKA 75705 (5g etwa 80 sFr)
Oxalsäure-bis-(2,4,6-trichlorphenylester)
FLUKA 75707 (Sg etwa 50 sFr)
Fluorophor: 9,10-Bis-(phenylethinyl)-anthracen
"BPEA"- FLUKA 15146 (100mg etwa 34 sFr)
Rubren - FLUKA 84027 (250mg etwa 28 sFr)

Löungsmittel:

Phthalsäuredimethylester DMP
FLUKA 1 1 etwa 20 sFr,-
MERCK 1/ etwa 24 DM,
APOLDA 11 etw 175 öS.

Peroxid:

Wasserstoffperoxid (etwa 30%)

Ein mögliches Rezept:

Lösung A- 21 mg DNPO in 50 ml DMP
Lösung B: 19 mg BPEA in 50 ml DMP

Man vermischt 25 ml A mit 5 ml B. Bei gedämpftem Licht schüttelt man mit etwa 2 ml H202- Sofort tritt ein intensives Leuchten auf, das etwa 15 min anhält und dann langsam schwächer wird.

Rubren ergibt sehr starkes gelbliches Licht. Mit dem in vielen Schulsammlungen sicher vorhandenem Rhoamin B als Fluorophor gibt es rotes Licht, das aber nicht lange anhält. Fluorescein ist leider ungeeignet.

Für eigene Experimente bleibt ein gewaltiger Spielraum für Variationen. Quartäre Amrnoniumsalze oder zugesetzte Basen haben Einflüsse auf die Dauer. Organische Peroxide oder auch Perborat können erprobt werden.

Zeitunglesen im Finstern

Die Lichtausbeute der Oxalester ist jedenfalls wesentlich stärker und länger als bei der Luminolreaktion! Die oben angeführten Mengen in einem Erlenmayerkolben erlauben Zeitungslesen im Finsteren.

Damit hoffe ich, Anregungen für etwas ausgefallene Experimente gegeben zu haben. Verbesserte Rezepturen aus dem Kollegenkreis werden sicher in dieser Zeitschrift veröffentlicht werden.


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