III. 3) Notre TP, la chimiluminescence

La chimiluminescence est l’une des branches de la luminescence.

La chimiluminescence est une réaction chimique froide, cette fois-ci artificielle, qui émet de la lumière. Cette émission lumineuse est produite par certaines molécules, passant d’un état excité instable à leur état fondamental stable. Ce changement d'état provoque l’émission d’un photon, engendrant une émission lumineuse.

L’excitation des molécules est provoquée par une réaction chimique, c'est pourquoi cette forme de luminescence est qualifiée de « chimique », donc de « chimiluminescence ».

La réaction de chimiluminescence entre le luminol et de l’eau oxygénée comme illustré sur cette image engendre une production de lumière non-thermique.

Ci-contre la formule de cette réaction :

Applications :

Ce type d’expérimentation est en général utilisé en sciences judiciaire et criminalistique, pour détecter des traces de sang (invisibles à l’œil nu) et analyser des explosifs, en médecine, pour repérer des cellules cancéreuses ainsi que des risques d’infarctus, et enfin comme simple distraction avec des bâtons ("Glowsticks"), des bracelets, des objets lumineux brillant dans la nuit.

              Sang révélé par du luminol  -  Détection de cellules cancéreuses de souris  -  Glowsticks

TP : Chimiluminescence

Afin de pouvoir modéliser la bioluminescence, notre TP se fonde sur l’usage de la chimiluminescence.

Voici notre protocole expérimental :

Matériel :                                                Réactifs : 

1 balance                                        0,5 g de luminol

2 agitateurs magnétiques                  1 L d’eau distillée

1 pipette graduée de 10 mL               5 g de soude (hydroxyde de sodium, NaOH)

2 béchers de 500 mL                         10 mL d’eau oxygénée à 30% (H₂O₂)

3 béchers de 100 mL                         8 g de ferricyanure de potassium K₃[Fe(CN)₆]

1 bécher de 300 mL

Gants et lunettes protecteurs

Il faut préparer deux solutions distinctes.

Pour la solution A :

-       Dans 500 mL d’eau distillée, dissoudre la soude puis le luminol. Agiter jusqu’à la complète dissolution des ingrédients.

Pour la solution B :

-       Dissoudre le ferricyanure de potassium dans les 500 mL d’eau distillée restants et agiter.

Dans la solution B, verser l’eau oxygénée (à l’aide de la pipette graduée).

Puis ajouter aussitôt la solution B à la solution A. Expérience terminée √

Vidéo du TP : 

Pour rendre la réaction plus facilement visible, nous avons effectué quelques manipulations en plus à la fin de l’expérience. Nous avons éteint les lumières de la salle, et augmenté les proportions de chaque solution, ce qui explique la dimension plus importante de solution lumineuse (et les volumes d'eau distillée).

Par "dosage de [tel ou tel réactif]" nous entendons la mesure des quantités des réactifs et pas le dosage en chimie, expérience avec la burette graduée, pour déterminer la concentration d'une solution.

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