Ein Leuchtstab ist eine Lichtquelle, auf der basiert Chemilumineszenz. Durch Einrasten des Stocks wird ein mit gefüllter Innenbehälter zerbrochen Wasserstoffperoxid. Das Peroxid mischt sich mit Diphenyloxalat und einem Fluorophor. Mit Ausnahme des Fluorophors hätten alle Leuchtstäbe die gleiche Farbe. Hier ist ein genauerer Blick auf die chemische Reaktion und wie unterschiedliche Farben erzeugt werden.
Es gibt verschiedene chemilumineszierende chemische Reaktionen, die verwendet werden können Licht in Leuchtstäben zu erzeugen, aber die Luminol- und Oxalatreaktionen werden üblicherweise verwendet. Die Cyalume-Leuchtstäbe von American Cyanamid basieren auf der Reaktion von Bis (2,4,5-trichlorphenyl-6-carbopentoxyphenyl) oxalat (CPPO) mit Wasserstoffperoxid. Eine ähnliche Reaktion findet mit Bis (2,4,6-trichlorphenyl) oxlat (TCPO) mit Wasserstoffperoxid statt.
Ein endotherme chemische Reaktion tritt ein. Peroxid und Phenyloxalatester reagieren unter Bildung von zwei Mol Phenol und einem Mol Peroxysäureester, der sich in Kohlendioxid zersetzt. Die Energie aus der Zersetzungsreaktion regt den fluoreszierenden Farbstoff an, der Licht freisetzt. Verschiedene Fluorophore (FLR) können die Farbe liefern.
Moderne Leuchtstäbe verwenden weniger giftige Chemikalien, um Energie zu erzeugen, aber die fluoreszierenden Farbstoffe sind ziemlich gleich.
Wenn fluoreszierend Farbstoffe wurden nicht in Leuchtstäbe gegeben, Sie würden wahrscheinlich überhaupt kein Licht sehen. Dies liegt daran, dass die durch die Chemilumineszenzreaktion erzeugte Energie normalerweise unsichtbares ultraviolettes Licht ist.
Obwohl rote Fluorophore verfügbar sind, neigen rot emittierende Lichtstäbe dazu, sie bei der Oxalatreaktion nicht zu verwenden. Die roten Fluorophore sind nicht sehr stabil, wenn sie mit den anderen Chemikalien in den Leuchtstäben gelagert werden, und können die Haltbarkeit des Leuchtstabs verkürzen. Stattdessen wird ein fluoreszierendes rotes Pigment in die Kunststoffröhre eingegossen, die die Leuchtstabchemikalien einschließt. Das rot emittierende Pigment absorbiert das Licht der (hell) gelben Reaktion mit hoher Ausbeute und gibt es als rot wieder ab. Dies führt zu einem roten Lichtstab, der ungefähr doppelt so hell ist wie es gewesen wäre, wenn der Lichtstab das rote Fluorophor in der Lösung verwendet hätte.
Sie können die Lebensdauer eines Leuchtstabs verlängern, indem Sie ihn im Gefrierschrank aufbewahren. Das Verringern der Temperatur verlangsamt die chemische Reaktion, aber die Kehrseite ist, dass die langsamere Reaktion nicht so hell leuchtet. Tauchen Sie ihn in heißes Wasser, damit ein Leuchtstab heller leuchtet. Dies beschleunigt die Reaktion, sodass der Stick heller ist, das Leuchten jedoch nicht so lange anhält.
Da das Fluorophor auf ultraviolettes Licht reagiert, können Sie normalerweise einen alten Leuchtstab zum Leuchten bringen, indem Sie ihn einfach mit einem beleuchten Schwarzlicht. Denken Sie daran, dass der Stick nur so lange leuchtet, wie das Licht scheint. Die chemische Reaktion, die das Leuchten erzeugt hat, kann nicht wieder aufgeladen werden, aber das ultraviolette Licht liefert die Energie, die erforderlich ist, damit das Fluorophor sichtbares Licht emittiert.