熒光增白劑在化學(xué)發(fā)光中的應(yīng)用

人們都已經(jīng)知道，用紫外燈照射熒光增白劑時，后者會發(fā)出藍(lán)-紫色熒光，但當(dāng)沒有紫外線照射時，熒光增白劑是不會發(fā)射熒光的。然而，現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，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(lán)紫色的可見光，而且這種可見光在幾十米乃至百米以上的距離都可見到。這一因化學(xué)反應(yīng)而導(dǎo)致的光輻射，稱為化學(xué)發(fā)光。在這種化學(xué)發(fā)光過程中無火焰、無溫升，所以這是一種冷光源。

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

這種熒光增白劑被化學(xué)能激發(fā)發(fā)光的波長均在紫外波長范圍，約430~450nm之間。曾試驗過幾種熒光增白劑，它在不同的反應(yīng)體系中發(fā)出藍(lán)紫色可見光的強(qiáng)度也不一樣，此外發(fā)光時間的長短也不同，通常在反應(yīng)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(nèi)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、易燃易爆場所，及農(nóng)田(用做黑光燈滅蟲)等部門開拓應(yīng)用。此外，這種化學(xué)發(fā)光體系無火焰、無溫升，又不會伴隨發(fā)生電磁場現(xiàn)象，是一種無干擾的冷光源。它可能在今后一些領(lǐng)域中開拓特殊的用途。

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

這類化學(xué)發(fā)光現(xiàn)象，是人工模擬螢火蟲發(fā)光系統(tǒng)的一種。雖然依據(jù)此現(xiàn)象制成的“發(fā)光棒”已經(jīng)在市場上有銷售，但是相關(guān)的研究與開發(fā)工作還僅僅是開始。