荧光棒中的化学反应是如何发光的？

营养师

荧光棒中的化学反应是如何发光的？
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我们生活中常见的荧光棒，是需要弯折、揉搓才能发光，这是由于荧光棒中的化合物发生了反应，使得荧光染料发光。这种荧光棒也被称作化学荧光棒。


化学荧光棒的塑料棒中藏着一层玻璃管夹层，分别盛放两种化学成分，以及不用颜色的荧光染料。塑胶管中的化学成分为荧光染料及草酸苯酯衍生物的混合物，玻璃管内的是浓度约35%的双氧水。
经过弯折、揉搓后，玻璃管会破裂，草酸苯酯和双氧水会产生化学反应：酯类被氧化，产生两个苯酚和一分子的过氧化酯（二氧杂环丁二酮），过氧化酯接着自发分解为二氧化碳，并释放出能量使染料成为激发态，受激发的染料回到基态的过程会借由放光子释出能量，于是，荧光棒就开始发光了。


我们常见的绿色荧光棒中的荧光染料为1-氯-9,10-双(苯基乙炔基)蒽和2-氯-9,10-双(苯基乙炔基)蒽。结构式链接：http://chem.kingdraw.cn/Shortlink?id=20220315140120



1-氯-9,10-双(苯基乙炔基)蒽

1-氯-9,10-双(苯基乙炔基)蒽，在常温常压下为橘红色固体，是一种用于荧光棒的荧光染料，反应时它发出黄绿色光，常用于30分钟高强度荧光棒。结构式链接：http://chem.kingdraw.cn/Shortlink?id=20220315140032



2-氯-9,10-双(苯基乙炔基)蒽

2-氯-9,10-双(苯基乙炔基)蒽，通常用于荧光棒的染料，反应时会发出绿光，用于12小时低强度荧光棒。

同花顺

荧光棒很多啊，含放射性元素的那种也可以叫荧光棒。
不过最常见的还是过氧化物（比如双氧水）+草酸二芳香酯（比如CPPO，溶于如邻苯二甲酸二丁酯之类的溶剂）+改颜色的荧光剂（比如罗丹明B）。一般构造是，棒里面有一个玻璃管夹层，把过氧化物和酯类化合物等隔开。弄碎玻璃，双氧水和草酸酯反应会发光。多年前我还拆荧光棒加各种颜色荧光剂来玩。




看上图，双氧水和草酸芳香酯反应会形成含四元环的过氧化酯，这个结构不稳定，分裂形成二氧化碳的时候会以光能的形式放出能量。有时会加一些荧光化合物，通过能量传递改变颜色。
发光的化学反应很多，比如碱性下过氧化氢和氯气反应，生成高活性的单线态氧，会发出红色的光。比较有名的还有鲁米诺反应。（用来检测血迹的）


又比如萤火虫的发光原理也涉及四元环过氧化物：


真要往深了扯的话，仔细看上面这些反应都涉及了双自由基和单线态-三线态过渡态之间的转化，因为系间窜越比较慢，而且会导致如下的过程，T1和S1之间能量接近，可以非常高效的完成化学发光过程。


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有种会被杠的感觉，打个预防针。我还是萌新的时候认识一个做磷光探针的朋友，怹任何时候听到“荧光”俩字就要停下来想会不会是磷光，这个“荧光棒”最后看到的是罗丹明B的光，当然是荧光了。
CPPO：双(2,4,5–三氯水杨酸异戊酯)草酸酯

卡卡

荧光棒中的化学物质主要由三种物质组成：过氧化物、酯类化合物和荧光染料。简单地说，荧光棒发光的原理就是过氧化物和酯类化合物发生反应，将反应后的能量传递给荧光染料，再由染料发出荧光。目前市场上常见的荧光棒中通常放置了一个玻璃管夹层，夹层内外隔离了过氧化物和酯类化合物，经过揉搓，两种化合物反应使得荧光染料发光。 荧光棒中的化学反应通常涉及几个步骤。市场上出售的普通荧光棒内装有过氧化氢溶液以及一种包含苯基草酸酯和 荧光染料 的溶液。当上述两种溶液混合时，会依次发生下列反应： 过氧化氢氧化苯基草酸酯，生成苯酚和不稳定的过氧酸酯。 不稳定的过氧酸酯分解生成更多的苯酚和一种环状过氧化合物。 环状过氧化合物分解生成二氧化碳。 分解过程中会向染料释放能量。 染料原子的电子跳至更高级别，然后回落，并以光的形式释放能量。

卡卡

那个不一定是化学反应，也可能是核反应

大力水手

荧光棒，外形多为条状，外层以聚乙烯（塑料）包装，内置一玻璃管夹层，夹层内外液体分别为过氧化物和酯类化合物，经弯折、击打、揉搓等使玻璃破裂，引起两种化合物反应致使荧光染料发光。荧光棒可应用于娱乐、夜钓、婚庆、户外、军事、工程建设、水下作业等。cppo，双草酸酯，化学名为双(2,4,5–三氯水杨酸正戊酯)草酸酯，分子式是C26H24Cl6O8，分子量为677.182，CAS登记号为30431-54-0，用作发光材料。荧光棒中的化学物质主要由三种物质组成：过氧化物、酯类化合物和荧光染料。简单地说，荧光棒发光的原理就是过氧化物和酯类化合物发生反应，将反应后的能量传递给荧光染料，再由染料发出荧光。目前市场上常见的荧光棒中通常放置了一个玻璃管夹层，夹层内外隔离了过氧化物和酯类化合物，经过揉搓，两种化合物反应使得荧光染料发光。
化学发光冷光源是种颇具应用前景的新型光源，是人类用化学手段模拟生物系统（如萤火虫）的结果。化学冷光源作为光源有许多独特的优点。化学发光过程无火焰，基本无热辐射，不产生表观电流，不出现碳分效应，可作为无干扰光源。化学发光过程不受地域，环境和气候条件的限制。是一种方便的无污染光源，具有其它光源无法比拟的能量转换效率，美国和日本在激烈的科技较量中竟相开发冷光产品。而且有部分产品在80年代中期开始投放市场，目前这种产品已经从军事用扩展到民用。在军事可作为各种信号标志，夜晚行军可用作照明光源；海军救生设备上使用的冷光棒可以在一海里之外看见。在美国各种航艇、飞机上的救生背心都规定必备这种识别灯源；在石油上它的用途更为广泛；在森林、草原、沙漠等地的信号或照明。在这些场合使用冷光源，可以完全杜绝因电火花，或热光源引起火灾的可能性。在易燃气体或液体的地方作为安全灯源；灯火捕鱼等所有水下作业，野外作业，文娱活动电源突然中断时作为应急照明；矿井下作业用作照明，避免瓦斯爆炸等。

近几年来，儿童和年轻人把荧光棒当成一种时髦的玩意儿，也曾有媒体说：“荧光棒所含成分为苯二甲酸二甲酯和苯二甲酸二丁酯，具有低毒性。如果不慎发生泄漏，被人体误吸或触碰，会造成恶心、头晕、麻痹甚至昏迷等伤害人体健康的现象。只要使用方法正确，荧光棒不会对人体造成太大伤害。由于荧光棒中的液体化学物质被聚乙烯（塑料）包装，所以不会对人体造成太大伤害。因为荧光棒所发出的光是靠化学反应激发染料发出的非放射性光，而不是由放射线激发染料发出的光，不会伤害人体。但赵福群也对时下有些人为追赶时髦，将荧光棒弄破，把里面的液体涂抹在身上的做法表示反对，因为荧光棒中的化学物质直接接触皮肤会对人体造成一定的损害。尤其注意不要让儿童误食。

之所以有观点认为荧光物质会伤害人体，是因为在有些夜光手表、矿井应急信号灯等中用的都是放射性物质，使染料在黑暗处发光，所以人们误认为荧光棒中也是运用了放射性物质，形成认识上的误差。消费者鉴别某夜光产品是否为放射性发光的办法是，放射性发光持续的时间比较长，并且光强度弱些；而非放射光持续的时间比较短。