UA-119493607-1 ルミノール反応 | らくらく理科教室
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化学変化に伴い発生するエネルギーが光として放出されることがある。反応の前後でほとんど熱の出入りを伴わないので、冷光と呼ばれることもある。対寧で化学変化を起こして発光する生物も多く存在し、昆虫の蛍がよく知られている。

「動画」カブが光る

野菜に含まれる酵素の働きでも、ルミノール反応を観察することができます。生体内には過酸化物を分解する酵素が含まれていて、特に外側が強く光ることか外皮に酵素が多く含まれていることもわかります。過酸化物から生体を守るという、一種の生体の防衛反応のようにも思えます。

「動画」ウミホタルをつぶすと光る

「動 画」レバー肉と用いてのルミノール反応

実験プリント版

「実験テーマ」化学発光を観察する

「学習項目」①光エネルギー ②ルミノール ③触媒 ④化学発光

「画 像」乾燥ウミホタル・すこし明るいところでも発光・レバー肉を用いて

  

「準 備」「操作手順」WEB非公開
「解 説」

1.  化学発光

光は、物が燃焼したり、電気による照明などで観察されるものとばかり思いがちですが、化学変化に伴い、発生するエネルギーが光に変換されることがあります。化学物質の変化による発光なので「化学発光」なのですが、反応の前後でほとんど熱の出入りを伴わないため、冷光と呼ばれることもあります。体内で化学変化を起こして発光する生物も存在し、昆虫のホタルがよく知られるところです。ホタルの種類によって、発光のリズムが違うとか、生物が器用に化学変化をコントロールしているというのは興味深く、自然の神秘を感じさせる現象で…

…省略…

2.  生物の発光メカニズム

化学発光は、化学反応によって物質が励起状態になり、それが安定した状態に移行する時に余剰となったエネルギーが光に変換される現象です。ホタルの場合、体内に存在するルシフェリンという物質が、酵素(ルシフェラーゼ)やATP等と反応し、エネルギーの高い励起状態のオキシルシフェリンが生成します。このオキシルシフェリンが分解して一気に基底状態に戻るときに余剰のエネルギーが光となって放出されるとされています。この生物の体内で関与した物質が効率的にリサイクルさ…

…省略…

3.  ルミノール反応

実験で使用したルミノールという物質は、生物体内のルシフェリンと似たような構造を持ち、過酸化水素により酸化されて、やはり励起状態の物質を生成します。この反応には、鉄イオンが触媒として関与し、実験では、鉄分を含むレバー肉を使用してみました。逆に言えば、鉄分を含むものと反応して発光するので、鉄イオンの検出に利用することもできるのです。警察の科学捜査における、血痕の鑑識に用いられる試験がよく知られていますが、事件現場に残された血痕が人間のものであるかの判定能力は…

…省略…

◇このブログで発信する情報は、取扱いに注意を要する内容を含んでおり、実験材料・操作、解説の一部を非公開にしてあります。操作に一定のスキル・環境を要しますので、記事や映像を見ただけで実験を行うことは絶対にしないで下さい。詳細は、次の3書(管理者の単著作物)でも扱っているものがありますので参考になさってください。


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