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在晚会、演唱会、体育比赛、狂欢节等各种夜间娱乐场合,经常能看到人群集体挥舞五彩绚烂的各式荧光棒,为夜晚的娱乐活动增色不少。还有制作成荧光手镯、装饰品、文字等的荧光产品,在夜色里分外耀眼夺目。 0. 查看大图 你可曾想过,这些五颜六色的荧光是怎样产生的?我们是否能够自己动手制作出来呢?这里我们将向大家详细讲解荧光棒的发光原理,以及它的制作方法。 我们先来解剖一支荧光棒,初步了解它的结构。 荧光棒的结构如下图:1. 查看大图 以最常见的那种筷子大小的荧光棒为例,看起来就是一根软软的塑料棒,里面装满了液体。液体的主要成份是某些酯类化合物和荧光染料,而液体里还有一根玻璃管,里面封装了另外一种液体,一般是过氧化氢(双氧水)溶液。我们一般把外层的溶液叫做A液,玻璃管内的叫做B液。 要让荧光棒发光,就需要反复弯折它,让里面的玻璃管破裂,B液流出来。当A液与B液混合以后,就开始发光了。混合的越均匀,发光效果就越好。荧光棒的发光原理:古代用豆油点灯,豆油的化学成份属于某种酯类,它燃烧起来,就是与空气中的氧气发生化学反应,于是发出光芒。荧光棒的发光原理类似, A液中的酯类与B液中的过氧化氢混合以后,它们发生化学反应,放出能量,从而刺激荧光染料发光。不同的是,豆油燃烧除了发出光芒,同时还产生大量的热量,而荧光棒发光的同时并不产生热量,因此它属于“冷光源”。 荧光棒是一种仿生学的产物,它模拟了某些生物(例如萤火虫)的发光原理。由于它是冷光源,不产生热量,因此发光的效率很高(油灯大部分的能量都变成了热量,只有很少一部分变成光能)。它同时还具备另外一些独特的优点,因此不光可以用在娱乐上,在生产、生活中用途广泛。 比方作为夜间信号、军事照明、易燃易爆场所的照明等。 荧光棒的制作方法: 先配制A液: 1、我们已经知道了,A液的主要成份是某种酯类,这里我们用的是“双(2,4,5–三氯水杨酸正代酯)草酸酯”,简写为CPPO。取一定量的CPPO放入烧杯里,待用;2. 2、再取大约60ml的邻苯二甲酸二丁酯(DBP)加入盛有CPPO的烧杯中。DBP的作用是溶剂,因为在70~90度的时候CPPO在DBP里的溶解度最大,所以最好把装有混合液的烧杯放进热水里加热,边加热边用玻璃棒搅拌,直至CPPO完全溶解。这时候A液就制作完成了,放在一边备用;3.再配制B液: 1、B液的主要成分是过氧化氢(双氧水),我们要用叔丁醇来做溶剂; 4. 2、取5(安徒生童话有哪些?《海的女儿》、《丑小鸭》、《屎壳郎》、《野天鹅》、《夜莺》、《雪人》、《瓶颈》、《拇指姑娘》、《园丁与主人》、《冰雪女皇》、《小猪倌》、《笨蛋杰克》、《豌豆上的公主》《坚定的锡兵》、《肉肠签子汤》、《老爹做的事总是对的》、《飞箱》等。)0毫升30%的双氧水,与50毫升的叔丁醇混合均匀; 5. 3、在混合液中加入微量的醋酸钠(乙酸钠)作为催化剂,B液制作完成; 6. 取少量A液和B液1:1混合,试管摇匀。 7. 加入不同颜色的荧光染料,放在黑暗中,就能够看到试管发出不同颜色的漂亮的冷光来了! 8. 自制荧光棒的实验完成! 化学反应方程式: A液是各色不同荧光颜料与双草酸二酯(CPPO)溶于溶剂的溶液,B液是双氧水溶于溶剂的溶液,主要的溶剂是酯类化合物。化学反应方程式: CPPO H2O2——2C6H5OH 2CO2 过氧化氢把苯基草酸酯氧化成两个分子的酚,在这个过程中会产生一个高能量的中间物,这个中间物会把能量传给染料,电子激发态的染料不稳定,因此借放光而回倒稳定基态。这种光是由化学反应而产生,称为化学发光即冷光。 了解了荧光棒的发光原理,我们会发现它与荧光手表的原理是不同的,后者是利用放射性物质发出的能量,来刺激荧光物质发光,因此荧光棒发出的冷光更加安全。但是因为参与反应的化学原料具有低毒性,因此要防止泄露,避免它们粘到皮肤上,更不可误食。 最后介绍一些荧光棒的使用常识: 荧光棒的发光时间为4~48小时,发光时间的长短与环境温度成反比(即:环境温度越高,荧光棒的发光时间越短)、与荧光棒的初始亮度成反比(即:荧光棒刚折亮时的亮度越高,发光时间就越短)。我们把已经发光的荧光棒放在低温环境中(如:冰箱、冷柜),可以抑制荧光棒中两种液体的化学反应,取出后可继续使用。