Je leest:

Lichtstaven

Lichtstaven

Chemoluminescentie zorgt voor langdurig glow-in-the-dark effect

Auteur: | 1 januari 2007

In de meeste kampeer- en buitensportwinkels zijn ze wel te koop, lightsticks of breekstaafjes. Soms vind je ze op braderieën en kermissen waar verkopers behangen met grote, lichtgevende ringen de aandacht trekken. Lampjes, batterijtjes of schakelaars zijn niet te vinden. Maar hoe werkt zo’n lichtstaaf dan?

Een lightstick is een stevig stuk doorzichtige slang, gevuld met vloeistof. Je zet hem aan door hem een beetje te buigen. Binnenin de slang breekt dan een langwerpig, dun glazen buisje. Op dat moment begint de vloeistof in de slang helder te gloeien, met een blauw, geelgroen of rood licht. Urenlang houdt dat licht aan, maar dan begint het langzaam uit te doven.

Het is een chemische reactie, en als die afgelopen is, kan de staaf weggedaan worden. Dat hoeft niet eens bij het schadelijk afval, want de gebruikte stoffen zijn niet giftig. Wat niet op de verpakking staat, dat je de lightstick voor speciale effecten nog best kunt gebruiken, namelijk met het black light in de disco. Dan komt de dode staaf weer enthousiast tot leven en begint te stralen met de oorspronkelijke kleur, alsof er niets aan de hand is.

Fluorescerend

Voor een scheikundige die begrijpt wat er precies in een lightstick gebeurt is dit niet zo’n verrassing. De staaf bevat een fluorescerende stof, die normaal gesproken onder UV-licht sterk oplicht. Hoe je zo’n stof kunt laten lichtgeven zónder UV-bestraling, hebben we van de vuurvliegjes geleerd. We benutten daarbij de energie van een speciaal soort exotherme reactie. Exotherm wil zeggen dat de reactie energie oplevert. Maar in tegenstelling tot de meeste ‘normale’ exotherme reacties komt die overtollige energie niet als warmte vrij. De energie wordt doorgegeven aan de fluorescerende stof, die er van gaat stralen alsof er een UV-lamp in de buurt is.

Chemiluminescentie heet dat: lichtgeven als gevolg van een chemische reactie. Als het glazen buisje in de lightstick breekt komen twee stoffen bij elkaar, beginnen te reageren, geven energie af en zetten daarmee de fluorescerende stof aan het werk. Maar als de reactie afgelopen is, is die fluorescerende stof nog steeds aanwezig, en begint direct weer met helder op te lichten onder UV-licht. Niet te snel weggooien dus, die gebruikte lightsticks.

Witte wieven

Het moet een angstaanjagend gezicht geweest zijn. In een stikdonkere, maanloze nacht, verschenen ‘witte wieven’ boven moerassen of begraafplaatsen. Lichtgevende gestalten waarvan iedereen direct begreep dat het geesten waren van overledenen.

Er zijn veel sagen en volksverhalen waarin zulke geestverschijningen een rol spelen. Onderzoekers denken nu dat de chemie een handje geholpen heeft bij het ontstaan van deze verhalen. Zowel bij begraafplaatsen als in moerassen kunnen namelijk fosforhoudende gassen ontstaan, die chemoluminescerend zijn. Dat wil zeggen dat ze (bijvoorbeeld door een reactie met zuurstof) zwak licht geven.

Zulke lichtgevende reacties werden vroeger veel makkelijker waargenomen dan nu. Op donkere plaatsen, hooguit door een paar kaarsen verlicht, viel de geheimzinnige luminescentie van fosforverbindingen al snel op. Tegenwoordig doet iedereen eerst het licht aan. En dan is een zwakke chemoluminescentie nauwelijks meer te zien.

De kleur van chemie

Dit artikel is afkomstig uit het hoofdstuk ‘Licht op chemie’ uit de VU-uitgave ‘De kleur van chemie’, een bundeling van informatieve brochures voor scholieren.

Vrije Universiteit Amsterdam

Het boek ‘De kleur van chemie’ werd in 2007 uitgegeven door de Faculteit der Exacte Wetenschappen van de Vrije Universiteit Amsterdam (Afdeling Scheikunde en Farmaceutische Wetenschappen). Het is een geactualiseerde bundeling van informatieve brochures voor havo/vwo scholieren. Ze belichten de rol van de scheikunde op tal van gebieden.

Alle Kennislinkartikelen uit het hoofdstuk ‘Licht op chemie’:

Dit artikel is een publicatie van VU Amsterdam, Faculteit der Exacte Wetenschappen.
© VU Amsterdam, Faculteit der Exacte Wetenschappen, alle rechten voorbehouden
Dit artikel publiceerde NEMO Kennislink op 01 januari 2007
NEMO Kennislink nieuwsbrief
Ontvang elke week onze nieuwsbrief met het laatste nieuws uit de wetenschap.