כימילומינסקנציה מוגדרת כאור הנפלט כתוצאה של א תגובה כימית. זה ידוע גם, פחות נפוץ, כימולומינצנטיות. האור אינו בהכרח צורת האנרגיה היחידה המופקת על ידי תגובה כימילומיננטית. יתכן ויוצר חום, מה שהופך את התגובה אקסותרמי.
בכל תגובה כימית, האטומים, המולקולות או היונים המגיבים מתנגשים זה בזה, ומתקשרים זה לזה ליצירת מה שנקרא מצב מעבר. ממצב המעבר, המוצרים נוצרים. מצב המעבר הוא המקום בו האנטלפיה היא המקסימאלית, כאשר בדרך כלל למוצרים פחות אנרגיה מהגיבים. במילים אחרות, תגובה כימית מתרחשת מכיוון שהיא מגבירה את היציבות / מורידה את האנרגיה של המולקולות. בתגובות כימיות שמשחררות אנרגיה כחום, מצב הרטט של המוצר נרגש. האנרגיה מתפזרת דרך המוצר והופכת אותו לחם יותר. תהליך דומה מתרחש בכימילומינצנציה, למעט האלקטרונים שמתלהבים. המצב הנרגש הוא מצב המעבר או מצב הביניים. כאשר אלקטרונים נרגשים חוזרים למצב האדמה, האנרגיה משתחררת כ פוטון. ההתפרקות למצב הקרקע יכולה להתרחש באמצעות מעבר מותר (שחרור מהיר של אור, כמו פלואורסצנט) או מעבר אסור (יותר דומה לזרחן).
באופן תיאורטי, כל מולקולה המשתתפת בתגובה משחררת פוטון אחד של אור. במציאות, התשואה נמוכה בהרבה. לתגובות לא אנזימטיות יש יעילות קוונטית של כ -1%. הוספת א
זרז יכול להגדיל מאוד את הבהירות של תגובות רבות.בכימילומינסקנציה האנרגיה שמובילה לעירור אלקטרוני מגיעה מתגובה כימית. במצב פלואורסצנטי או זרחן, האנרגיה מגיעה מבחוץ, כמו ממקור אור אנרגטי (למשל, אור שחור).
מקורות מסוימים מגדירים תגובה פוטוכימית ככל תגובה כימית הקשורה לאור. תחת הגדרה זו, כימילומינסקנציה היא סוג של פוטוכימיה. עם זאת, ההגדרה המחמירה היא שתגובה פוטוכימית היא תגובה כימית הדורשת ספיגת האור כדי להמשיך. כמה תגובות פוטו-כימיות זורחות, מכיוון שמשתחרר אור בתדירות נמוכה יותר.
תגובת luminol היא הדגמה כימית קלאסית של כימילומינצנציה. בתגובה זו מגיב לומינול עם מי חמצן ומשחרר אור כחול. כמות האור שמשתחררת מהתגובה היא נמוכה אלא אם מוסיפה כמות קטנה של זרז מתאים. בדרך כלל, הזרז הוא כמות קטנה של ברזל או נחושת.
שימו לב אין הבדל בנוסחה הכימית של מצב המעבר, רק ברמת האנרגיה של האלקטרונים. מכיוון שברזל הוא אחד מיוני המתכת שמזרזים את התגובה, תגובת הלומינול יכולה להיות משמש לגילוי דם. ברזל מהמוגלובין גורם לתערובת הכימית לזוהר בהיר.
דוגמא טובה נוספת לזוהר כימי היא התגובה שמתרחשת במקלות זוהר. ה צבע מקל זוהר נובע מצבע פלואורסצנטי (פלואורופור), הסופג את האור מכימילומינצנציה ומשחרר אותו כצבע אחר.
כימילומינסקנציה מושפעת מכך גורמים המשפיעים על תגובות כימיות אחרות. העלאת טמפרטורת התגובה מזרזת אותה וגורמת לה לשחרר יותר אור. עם זאת, האור לא נמשך זמן רב. ההשפעה יכולה להיות בקלות נראה באמצעות מקלות זוהר. הנחת מקל זוהר במים חמים הופכת אותו לזהיר יותר. אם מונח מקל זוהר במקפיא, הזוהר שלו נחלש אך נמשך הרבה יותר זמן.
ביולומינסקנציה היא סוג של כימילומינסקנציה המופיעה ב- אורגניזם חי, כמו גחליליותכמה פטריות, בעלי חיים ימיים רבים וחלקם חיידקים. זה לא מופיע באופן טבעי בצמחים אלא אם הם קשורים לחיידקים ביו-לומינצנטיים. בעלי חיים רבים זוהרים בגלל קשר סימביוטי עם ויבריו חיידקים.
מרבית הביומלואינצנציה היא תוצאה של תגובה כימית בין האנזים לוציפראז לבין הלוציפרין הפיגמנט הזוהר. חלבונים אחרים (למשל, אקווורין) עשויים לסייע לתגובה, ו קופקטורים (למשל יוני סידן או מגנזיום) עשויים להימצא. התגובה דורשת לרוב הזנת אנרגיה, בדרך כלל מאדנוזין טריפוספט (ATP). אמנם אין מעט הבדל בין לוציפרינים ממינים שונים, אך אנזים הלוציפראז משתנה באופן דרמטי בין תפילין.
אורגניזמים משתמשים בתגובות ביומלומיננטיות למגוון מטרות, כולל פיתוי טרף, התרעה, משיכה של בני זוג, הסוואה והארת סביבתם.
בשר ודגים נרקבים הם bioluminescent מעט לפני שבירה. זה לא הבשר עצמו שזוהר, אלא חיידקים ביולומינצנטיים. כורי פחם באירופה ובבריטניה ישתמשו בעורות דגים יבשים לצורך תאורה חלשה. למרות שהעורות הריחו נורא, הם היו הרבה יותר בטוחים להשתמש בנרות, מה שעלול להצית פיצוצים. למרות שרוב האנשים המודרניים אינם מודעים לזוהר בשר מת, הוא הוזכר על ידי אריסטו והיה עובדה ידועה בתקופות קדומות יותר. למקרה שאתה סקרן (אך אינך מוכן להתנסות), בשר נרקב זוהר בירוק.