Reacciones Luminiscentes
Resumen
La luminiscencia es el proceso donde los electrones en un átomo, molécula o sólido absorben energía y como consecuencia emiten luz al regresar a sus niveles de energía, de todos estos fenómenos luminiscentes nos inclinamos por cinco caminos que son la fluorescencia, fosforescencia, fotoluminiscencia, electroluminiscencia y quimioluminiscencia; las cuales comparten la absorción y emisión de energía lumínica pero tienen diferentes mecanismos, mismos que se describirán en este trabajo. En los tiempos antes de Cristo sus referencias escritas eran las luciérnagas y gusanos luminiscentes; siendo las luciérnagas un ejemplo de insectos que emiten luz, esto conocido como un fenómeno de bioluminiscencia, las primeras referencias escritas a las luciérnagas aparecen en las crónicas chinas Shin Ching (libro de las ondas) en el periodo de 1500 a 1000.
Palabras claves
Luminol Reacciones luminiscentes Luminiscencia
Luz líquida
Introducción
El presente trabajo consiste en una recopilación de información sobre las reacciones luminiscentes y detallada parte de su historia, el cual describe de forma breve los diferentes tipos de procesos físicos, químicos y biológicos dentro de los fenómenos anteriormente mencionados.
La luminiscencia es el proceso donde los electrones en un átomo, molécula o sólido absorben energía y como consecuencia emiten luz al regresar a sus niveles de energía, de todos estos fenómenos luminiscentes nos inclinamos por cinco caminos que son la fluorescencia, fosforescencia, fotoluminiscencia, electroluminiscencia y quimioluminiscencia; las cuales comparten la absorción y emisión de energía lumínica pero tienen diferentes mecanismos, mismos que se describirán en este trabajo.
En los tiempos antes de Cristo sus referencias escritas eran las luciérnagas y gusanos luminiscentes; siendo las luciérnagas un ejemplo de insectos que emiten luz, esto conocido como un fenómeno de bioluminiscencia, las primeras referencias escritas a las luciérnagas aparecen en las crónicas chinas Shin Ching (libro de las ondas) en el periodo de 1500 a 1000.
Aristóteles(384-322 a.C. ) en Grecia, observó la luz emitida por los peces en descomposición y lo registró en De Coloribus: “…algunas cosas no arden por su naturaleza, ni tienen fuego de ningún tipo, aun así parecen producir luz”. Cristóbal Colón también informó en sus cuadernos de bitácora de extraños avistamientos de luces en los mares tropicales.
En 1852, George Stokes, físico británico, realizó un experimento con filtros y prismas que reveló cómo ciertos materiales pueden absorber luz y emitirla en una longitud de onda diferente, conocido como cambio de Stokes. Este hallazgo fue crucial para entender la fluorescencia y tuvo un impacto significativo en la espectroscopia. Stokes también observó que el cuarzo permite el paso de radiaciones ultravioletas, a diferencia del vidrio ordinario, lo que tuvo importantes implicaciones científicas.
Dentro de nuestro documento se especifica lo que es la clasificación de los materiales luminiscentes como: moléculas aromáticas, cristales inorgánicos, moléculas biológicas, moléculas inorgánicas simples, moléculas alifáticas.
Está incluido nuestros resultados como también las conclusiones de cada una de las integrantes, ya que nuestro proyecto es una investigación experimental.
Objetivos
Objetivo general:
Con esta investigación buscamos dar a entender que es la luminiscencia y como funciona, mientras que al mismo tiempo, enseñar cómo es que se producen estas reacciones luminiscentes.
Objetivos específicos:
Queremos comprobar que una reacción química puede liberar o absorber energía, que puede haber una existencia de transferencia de energía. El color de la luz que sea emitida en el momento, es dependiendo del efecto que cause el colorante o material que le hayamos puesto.
Buscamos con este proyecto poder presentar a nuestros jurados o cualquier tipo de audiencias que obtengamos y darles una buena presentación del tema.
Repartir los conocimientos básicos y conceptuales acerca de cómo se llevará a cabo la reacción así como dar conocimiento de las clasificaciones.
Marco teórico
Luminiscencia
Según García, Pèrez, Tapia (2004), la luminiscencia es el proceso por el cual pun material produce radiación no térmica. De este modo la luminiscencia es la emisión de luz por medios que no sean la combustión y por esa razón pasa a temperaturas más bajas. El término luminiscencia fue introducido en 1888 por el químico Alemán Eilhard Wiedemann para abarcar los dos fenómenos, la fluorescencia y la fosforescencia, y definido a la luminiscencia como todo los fenómenos luminosos no causados solamente por el aumento de la temperatura.
Su historia
Según García, Pèrez, Tapia (2004), 1565, el español Nicolás Monarde escribió acerca del extraordinario color azul intenso de un extracto acuoso de la manera llamada “lignum nephrilicum”.
Esa misma solución fue estudiada 90 años después más tarde por Athanasius Kircher en Alemania, Francisco Grimaldi en Italia, Robert Boyle e Isaac Newton en Inglaterra.
Ellos reportaban que cuanto la solución era iluminada con la luz blanca aparecía una luz reflejada azul intensa, mientras que la luz transmitida era amarilla.
Nadie identificó entonces esa luz azul intensa como emisión luminiscente hasta 1852, en que el físico inglés George Stokes usando filtros y prismas demostró que la luz incidente de una región espectral era absorbida y transformada por la solución en una luz emitida en una región espectral diferente, de mayor longitud de onda.
Proceso luminiscente
El proceso luminiscente se genera cuando se genera una energía muy alta en los átomos estos pueden llegar a generar luz (S.A., 2018).
Clasificación de Luminiscencia
Dependiendo del tipo de excitación que crea son asignados por diferentes nombres (García, Pèrez, Tapia, 2004).
Fluorescencia
La fluorescencia absorbe la energía, inmediata de la luz ultravioleta (Ruiz, 2019).
Fosforescencia
De acuerdo con Jose Antonio Lorenzo, la propiedad absorbe energía y la almacena ayuda al momento que la luz se convierte en nula dando su luz artificial sin importar radiación (Lozano, 2008).
Fotoluminiscencia
La fotoluminiscencia es luz dirigida sobre una muestra, donde la luz es absorbida y se imparte en exceso de energía hacia el material (García, Pèrez, Tapia, 2004).
Triboluminiscencia
La triboluminiscencia es la emisión de luz posterior a una deformación o a una fractura vía mecánica o térmica (García, Pèrez, Tapia, 2004).
Electroluminiscencia
La electroluminiscencia es un fenómeno óptico y eléctrico en el que un material emite luz en respuesta al flujo de una corriente eléctrica o un campo eléctrico fuerte. Esto es diferente de la emisión de luz de un cuerpo negro, que es causada por calor, reacciones químicas, sonido y otros efectos mecánicos (S.A., S/F).
Quimioluminiscencia
De acuerdo con García, Pèrez, Tapia, (2004). Es producida por los rayos x de alta energía al bombardear ciertos materiales.
Bioluminiscencia
Según con Garcia, Perez, Tapia, (2004), es la emisión de la luz por organismos vivientes, sin calor apreciable esto quiere decir que la luz resulta de una reacción química de enzimas y otras ciertas sustancias en los organismo
Roentgen Luminiscencia
Según con Garcia, Perez, Tapia, (2004),Es producida por rayos x de alta energía al bombardear ciertos materiales
Triboluminiscencia
Según con Garcia, Perez, Tapia, (2004),consiste en la mayoría de los casos en descargas eléctricas que tienen lugar entre las diferentes partes del sólido, cuando estas se separan por acciones mecánicas externas.
Sonoluminiscencia
Según con Garcia, Perez, Tapia, (2004), es la luminiscencia producida por ondas sonoras de ultra altas frecuencias o ultrasonido.
Clasificación de materiales luminiscentes:
Moléculas aromáticas
Según con Garcia, Perez, Tapia, (2004) se encuentran en fases sólidas, líquidas y de vapor, así como en soluciones fluidas y rígidas.
Cristales inorgánicos
Según con Garcia, Perez, Tapia, (2004), son luminiscentes son utilizados para pantallas luminiscentes, aclaradores de telas y papel, láseres etc.
Moléculas biológicas
Según con Garcia, Perez, Tapia, (2004), como las aromáticas que se encuentran aminoácidos, nucleótidos, retinil polienos, clorofilas, carotenoides, vitaminas y hormonas.
Moléculas inorgánicas simples
Según con Garcia, Perez, Tapia, (2004), en fase de vapor que producen luminiscencia.Algunas ( H2,D2,N2, Y HG ) son usados en lámparas de descarga, y otros (N2, I2, Y CO2, ) en láser de gas.
Moléculas alifáticas
Según con Garcia, Perez, Tapia, (2004),(parafinas y ciclohexano), las cuales se creían que no producían luminiscencia pero ahora se conoce que emiten a lo lejos del UV con una baja producción de fotones.