熒光增白劑在化學(xué)發(fā)光中的應用

人們都已經(jīng)知道，用紫外燈照射熒光增白劑時(shí)，后者會(huì )發(fā)出藍-紫色熒光，但當沒(méi)有紫外線(xiàn)照射時(shí)，熒光增白劑是不會(huì )發(fā)射熒光的。然而，現在已經(jīng)發(fā)現，利用某些化學(xué)物質(zhì)的能量，也可以激發(fā)熒光增白劑發(fā)射出藍紫色的可見(jiàn)光，而且這種可見(jiàn)光在幾十米乃至百米以上的距離都可見(jiàn)到。這一因化學(xué)反應而導致的光輻射，稱(chēng)為化學(xué)發(fā)光。在這種化學(xué)發(fā)光過(guò)程中無(wú)火焰、無(wú)溫升，所以這是一種冷光源。

含熒光增白劑的反應系統之所以能發(fā)出藍紫色可見(jiàn)光，其原理大致如下:由于草酸內酯(二氧環(huán)已烷二酮，dioxetanedione)能夠與熒光增白劑形成過(guò)渡配合物，熒光增白劑受激發(fā)后能級躍遷到激發(fā)單線(xiàn)態(tài)S，隨之釋放光量子返回到基態(tài)So，便產(chǎn)生了可見(jiàn)熒光，其過(guò)程用下式表示：

這種熒光增白劑被化學(xué)能激發(fā)發(fā)光的波長(cháng)均在紫外波長(cháng)范圍，約430~450nm之間。曾試驗過(guò)幾種熒光增白劑，它在不同的反應體系中發(fā)出藍紫色可見(jiàn)光的強度也不一樣，此外發(fā)光時(shí)間的長(cháng)短也不同，通常在反應體系中發(fā)光1~24h不等。

由于這種化學(xué)發(fā)光體系可以裝在密封的容器內進(jìn)行，因此它不受地域、環(huán)境、氣候條件的限制，它可能在坑道、水下、易燃易爆場(chǎng)所，及農田(用做黑光燈滅蟲(chóng))等部門(mén)開(kāi)拓應用。此外，這種化學(xué)發(fā)光體系無(wú)火焰、無(wú)溫升，又不會(huì )伴隨發(fā)生電磁場(chǎng)現象，是一種無(wú)干擾的冷光源。它可能在今后一些領(lǐng)域中開(kāi)拓特殊的用途。

化學(xué)發(fā)光也有其缺點(diǎn)，例如:它的猝滅無(wú)法控制，一旦發(fā)光的化學(xué)反應發(fā)生，就無(wú)法使其停止，這與螢火蟲(chóng)的發(fā)光系統還不能相比。

這類(lèi)化學(xué)發(fā)光現象，是人工模擬螢火蟲(chóng)發(fā)光系統的一種。雖然依據此現象制成的“發(fā)光棒”已經(jīng)在市場(chǎng)上有銷(xiāo)售，但是相關(guān)的研究與開(kāi)發(fā)工作還僅僅是開(kāi)始。