يتم تعريف اللمعان الكيميائي على أنه الضوء المنبعث نتيجة تفاعل كيميائي. يُعرف أيضًا ، أقل شيوعًا ، باسم التلألؤ الكيميائي. ليس بالضرورة أن يكون الضوء هو الشكل الوحيد للطاقة المنبعثة من تفاعل اللمعان الكيميائي. يمكن أيضًا إنتاج الحرارة ، مما يجعل التفاعل طارد للحرارة.
في أي تفاعل كيميائي ، تتصادم ذرات أو جزيئات أو أيونات المتفاعل مع بعضها البعض ، وتتفاعل لتشكيل ما يسمى بـ حالة انتقالية. من الحالة الانتقالية ، يتم تشكيل المنتجات. الحالة الانتقالية هي حيث تكون المحتوى الحراري في أقصى حد له ، حيث تتمتع المنتجات بشكل عام بطاقة أقل من المواد المتفاعلة. بمعنى آخر ، يحدث تفاعل كيميائي لأنه يزيد من الاستقرار / يقلل من طاقة الجزيئات. في التفاعلات الكيميائية التي تطلق الطاقة كحرارة ، تكون الحالة الاهتزازية للمنتج متحمسة. تنتشر الطاقة عبر المنتج ، مما يجعله أكثر دفئًا. تحدث عملية مماثلة في اللمعان الكيميائي ، باستثناء الإلكترونات التي تصبح متحمسة. الحالة المثارة هي الحالة الانتقالية أو الحالة الوسيطة. عندما تعود الإلكترونات المثارة إلى حالة الأرض ، يتم تحرير الطاقة على شكل الفوتون. يمكن أن يحدث الاضمحلال إلى الحالة الأرضية من خلال الانتقال المسموح به (الإطلاق السريع للضوء ، مثل الفلورة) أو الانتقال الممنوع (مثل الفوسفور).
نظريًا ، يطلق كل جزيء مشارك في تفاعل فوتون ضوئي واحد. في الواقع ، العائد أقل بكثير. التفاعلات غير الإنزيمية لها كفاءة كمية حوالي 1٪. مضيفا عامل حفاز يمكن أن تزيد من سطوع العديد من التفاعلات.
في اللمعان الكيميائي ، تأتي الطاقة التي تؤدي إلى الإثارة الإلكترونية من التفاعل الكيميائي. في الفلورة أو الفوسفور ، تأتي الطاقة من الخارج ، مثل مصدر ضوء نشط (على سبيل المثال ، ضوء أسود).
تعرف بعض المصادر التفاعل الكيميائي الضوئي بأنه أي تفاعل كيميائي مرتبط بالضوء. تحت هذا التعريف ، اللمعان الكيميائي هو شكل من أشكال الكيمياء الضوئية. ومع ذلك ، فإن التعريف الصارم هو أن التفاعل الكيميائي الضوئي هو تفاعل كيميائي يتطلب امتصاص الضوء للمضي قدمًا. بعض التفاعلات الكيميائية الضوئية تكون مضيئة ، حيث يتم إطلاق ضوء التردد المنخفض.
تفاعل لومينول هو عرض كيميائي كلاسيكي لللمعان الكيميائي. في هذا التفاعل ، يتفاعل لومينول مع بيروكسيد الهيدروجين لإطلاق الضوء الأزرق. تكون كمية الضوء التي يطلقها التفاعل منخفضة ما لم تتم إضافة كمية صغيرة من المحفز المناسب. عادةً ما يكون المحفز عبارة عن كمية صغيرة من الحديد أو النحاس.
لاحظ أنه لا يوجد اختلاف في الصيغة الكيميائية للحالة الانتقالية ، فقط مستوى طاقة الإلكترونات. لأن الحديد هو أحد الأيونات المعدنية التي تحفز التفاعل ، يمكن أن يكون تفاعل لومينول تستخدم للكشف عن الدم. يؤدي الحديد من الهيموجلوبين إلى توهج الخليط الكيميائي بشكل مشرق.
مثال جيد آخر على التلألؤ الكيميائي هو التفاعل الذي يحدث في العصي المتوهجة. ال لون عصا الوهج ينتج عن صبغة الفلورسنت (الفلوروفور) الذي يمتص الضوء من اللمعان الكيميائي ويطلقه كلون آخر.
يتأثر اللمعان الكيميائي بنفس الشيء العوامل التي تؤثر على التفاعلات الكيميائية الأخرى. تؤدي زيادة درجة حرارة التفاعل إلى تسريعه ، مما يؤدي إلى إطلاق المزيد من الضوء. ومع ذلك ، فإن الضوء لا يدوم طويلاً. يمكن أن يكون التأثير بسهولة رأيت باستخدام العصي توهج. وضع عصا متوهجة في الماء الساخن يجعلها تتوهج أكثر سطوعًا. إذا تم وضع عصا التوهج في الفريزر ، فإن توهجها يضعف ولكنه يستمر لفترة أطول.
التلألؤ البيولوجي هو شكل من أشكال اللمعان الكيميائي الذي يحدث في كائنات حية، مثل اليراعاتوبعض الفطريات والعديد من الحيوانات البحرية وبعض البكتيريا. لا يحدث بشكل طبيعي في النباتات ما لم تكن مرتبطة ببكتيريا مشرقة. توهج العديد من الحيوانات بسبب علاقة تكافلية مع Vibrio بكتيريا.
معظم التلألؤ البيولوجي هو نتيجة تفاعل كيميائي بين إنزيم luciferase و luciferin الصباغ المضيئ. قد تساعد البروتينات الأخرى (على سبيل المثال ، aequorin) في التفاعل ، و العوامل المساعدة (على سبيل المثال ، أيونات الكالسيوم أو المغنيسيوم) قد تكون موجودة. غالبًا ما يتطلب التفاعل إدخال طاقة ، عادةً من أدينوزين ثلاثي الفوسفات (ATP). في حين أن هناك اختلافًا بسيطًا بين luciferins من الأنواع المختلفة ، يختلف إنزيم luciferase بشكل كبير بين السلالة.
تستخدم الكائنات الحية تفاعلات التلألؤ البيولوجي لمجموعة متنوعة من الأغراض ، بما في ذلك إغراء الفريسة ، والتحذير ، وجاذبية رفيقه ، والتمويه ، وإضاءة بيئتهم.
اللحوم والأسماك المتعفنة مشرقة بيولوجيا قبل التعفن. ليس اللحم نفسه هو الذي يتوهج ، ولكن البكتيريا المتلألئة. سوف يستخدم عمال مناجم الفحم في أوروبا وبريطانيا جلود الأسماك المجففة للإضاءة الضعيفة. على الرغم من أن الجلود كانت رائحتها مروعة ، إلا أنها كانت أكثر أمانًا في الاستخدام من الشموع ، مما قد يؤدي إلى حدوث انفجارات. على الرغم من أن معظم الناس المعاصرين لا يدركون توهج اللحم الميت ، فقد ذكره أرسطو وكان حقيقة معروفة في أوقات سابقة. في حال كنت فضوليًا (لكنك لست جاهزًا للتجربة) ، فإن اللحم المتعفن يضيء باللون الأخضر.