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        熒光棒為什么一掰就亮?

        2021-12-19 15:00:13小白
        人生與伴侶·共同關(guān)注 2021年12期

        小白

        很多人都使用過會發(fā)光的熒光棒,將它彎成手環(huán)戴在手上,在黑暗的夜晚閃閃發(fā)光。這是什么原理呢?

        熒光棒的發(fā)光原理和其他光源一樣,也是單個原子被激發(fā)后釋放出光子,形成光源。但與燈泡不同,燈泡是使用熱量來激發(fā)原子,而熒光棒發(fā)光則和其內(nèi)部的化學(xué)物質(zhì)發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)有關(guān)。

        熒光棒中有什么化學(xué)物質(zhì),又發(fā)生了什么反應(yīng)呢?

        熒光棒里的化學(xué)物質(zhì)主要有三種:過氧化物、酯類化合物和熒光染料。正是這幾種物質(zhì)的存在奠定了熒光棒會發(fā)光的基礎(chǔ)。熒光棒發(fā)光的原理就是過氧化物和酯類化合物發(fā)生化學(xué)反應(yīng),而在此化學(xué)反應(yīng)中釋放出的能量則被傳遞給熒光染料分子,我們看到的熒光棒發(fā)光就是熒光染料在以可見光的形式釋放能量(從高能態(tài)回到較穩(wěn)定的低能態(tài)),在這一過程中化學(xué)能被轉(zhuǎn)換為光能。

        我們看到的熒光棒是一根存有兩種液態(tài)化合物的棒子,分別是酯類化合物—苯基草酸酯和熒光染料—染料溶液。在它被激活前,兩種溶液分別被裝在兩個不同的管中。而它們的中間有一個小玻璃瓶,瓶內(nèi)裝著被稱為“激活劑”的過氧化氫溶液。

        如何激活熒光棒使它發(fā)光呢?我們常常是把它掰彎,熒光棒就亮了,這其中存在什么原理呢?

        熒光棒的最外層是塑料管,里面的玻璃細(xì)管則裝著過氧化物。當(dāng)熒光棒彎曲時,里面的玻璃管被折斷破裂,兩種溶液就會混合,化學(xué)物質(zhì)相遇從而引發(fā)反應(yīng),化學(xué)反應(yīng)過程中所釋放的能量被傳遞給熒光染料,就此,熒光棒開始發(fā)光。

        而發(fā)光的整個反應(yīng)過程具體如下:

        1.過氧化氫將苯基草酸酯氧化,形成一種叫作苯酚的化合物和不穩(wěn)定的過氧酸酯。

        2.過氧酸酯分解,形成更多的苯酚和環(huán)狀過氧化合物。

        3.環(huán)狀過氧化合物分解,形成二氧化碳。

        4.分解物將能量釋放給染料。

        5.染料原子中的電子躍遷至較高的能級,然后落回原位,以光的形式釋放出能量。

        此外,我們看到的熒光棒發(fā)光的顏色非常豐富,這些不同顏色的光則是因為加入的熒光染料各不相同,所以我們能夠看到它是五彩繽紛的。

        根據(jù)熒光棒內(nèi)所使用的化合物的不同,這種化學(xué)發(fā)光反應(yīng)持續(xù)的時間也不相同,幾分鐘或幾個小時不等。如果將它的溶液加熱,熒光棒發(fā)出的光會更強(qiáng),但是發(fā)光持續(xù)的時間很短。相對應(yīng)的如果想讓熒光棒變暗,則只需要將它冷卻。

        熒光棒會不會對人體有害呢?

        熒光棒主要是塑料包裝制品,熒光棒內(nèi)的化學(xué)液體被塑料包圍,不會和人體直接接觸,因此不會對人體造成傷害。而熒光棒所發(fā)出的光也不是由放射線激發(fā)染料發(fā)出的光,而是靠化學(xué)反應(yīng)激發(fā)染料發(fā)出的非放射性光,也不會傷害人體。

        但現(xiàn)今有人為追趕時尚,將熒光棒弄破,把液體涂在皮膚表面上,這會對人體造成一定的損害,如果是身體較為脆弱的兒童,受到的危害會更大。所以,還是完整拿在手上玩更安全。

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