荧光棒里面其实藏着两组化学物质:一组是各种不同的荧光染料加上一种叫草酸二苯酯的物质,另一组是过氧化氢溶液,也就是双氧水。在开始使用之前,这两组成分是不会相遇的,因为其中的一组被封装在一根玻璃管里面。而掰荧光棒的过程弄断了玻璃管,这时候不同成分接触,反应才会开始。
这里面的化学反应其实是发生在过氧化氢和草酸二苯酯之间。在过氧化氢的氧化性作用下,会生成一种1,2-二氧杂环丁烷二酮的中间产物(下图中那个有四元环的东西)。这种产物是很不稳定的,它会自发地分解,变成二氧化碳,而且在这个过程中还会释放能量。这个能量可以传递给荧光染料分子,让它进入激发态。而激发态也是不稳定的,最终还会回到低能量的基态。那多出来的能量去哪儿了呢?就变成了我们所看到的光。
上图中的dye是染料,dye*是进入激发态的染料,hv是发出的光
不同化学结构的荧光染料,可以产生不同颜色的光,常见的是以下几种:
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当然,最终反应物总是要消耗完的,所以这时候荧光棒就不能继续发光了。不过,也有一个给荧光棒稍微续点命的方法:放冰箱。化学反应速率收到温度影响,放到冷的地方保存的话,反应物消耗的速度就会慢一些。相反,在温度比较高的环境下,发光会变得更亮,但持续的时间也会相应变短。