Lightstick

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Lightsticks di varie forme e dimensioni

Il lightstick, noto anche come starlight, cyalume, glowstick, trekking light, fishing light o più semplicemente luce chimica, è un cilindro di silicone, o altro materiale plastico morbido, auto-luminescente di dimensioni variabili da pochi cm a più di 30 cm.

Funzionamento

Struttura e funzionamento di un lightstick:
1. Involucro plastico
2. Fialetta contenente acqua ossigenata
3. Estere fenilico dell'acido ossalico (Difenil ossalato) e pigmento fluorescente
4. soluzione di acqua ossigenata
5. Dopo che la fiala interna viene rotta, le due soluzioni si mescolano e il lightstick si accende.

Sfrutta una reazione chimica chiamata chemioluminescenza in grado di generare luce. I componenti chimici principali di un lightstick sono acqua ossigenata, difenil ossalato (un estere dell'acido ossalico) e un pigmento fluorescente da cui dipende il colore: giallo, blu, verde, viola, rosso, arancione o bianco.

Per accendere la luce è sufficiente piegare la bacchetta rompendo in questo modo la fiala contenuta al suo interno. Ciò fa mescolare i composti chimici e dà avvio alla reazione luminescente. Il meccanismo consiste nella reazione tra l'acqua ossigenata e l'estere che forniscono l'energia necessaria per eccitare gli elettroni del colorante fluorescente. Gli elettroni passano dal livello energetico fondamentale a quello eccitato e tornando al livello fondamentale emettono luce.

Durata

Questa reazione ha generalmente 24 ore di autonomia; tuttavia, alcuni modelli di lightstick hanno durate minori, solitamente 8 o 12 ore. Non è possibile spegnere questi dispositivi una volta accesi. Si può tuttavia rallentare moltissimo la reazione chimica mettendoli a bassa temperatura, ad esempio in un congelatore; ciò ne permette il successivo riutilizzo, anche se per una durata limitata (generalmente 3-4 ore, a seconda del tipo di lightstick). Infatti la temperatura influenza direttamente la velocità della reazione chimica che è alla base della luminescenza[1][2].

Una volta prodotti si conservano circa 3 o 4 anni se correttamente conservati. Il calore e l'umidità ne accelerano l'invecchiamento[3], per questo spesso vengono venduti all'interno di buste sigillate.

La durata dipende strettamente dalla concentrazione di reagenti contenuti nell'ampolla (o fiala) e nell'elemento tubolare.

Reazione

La reazione è leggermente esotermica, cioè sprigiona calore anche se la gran parte di energia è emessa in forma di fonte luminosa. Mescolando il perossido di idrogeno con l'estere si producono due molecole di fenolo e una molecola di estere perossiacido. Il perossiacido si decompone spontaneamente in anidride carbonica, rilasciando energia che eccita i pigmenti fluorescenti (colorante), che poi si rilassano rilasciando un fotone.

Utilizzi

Il lightstick, per la sua impermeabilità e la capacità di generare luce in maniera pratica e senza bisogno di elettricità trova applicazione in numerosi campi:

Svantaggi

I principali svantaggi che ne limitano l'utilizzo sono:

  • costo, visto che si tratta di un dispositivo monouso
  • impossibilità di spegnimento una volta avviata la reazione
  • durata di conservazione limitata (massimo 3-4 anni)

Note

  1. ^ Chemiluminescence - The Cyalume Lightstick Purdue University, Chemical Education Division Groups
  2. ^ Frequently Asked Questions Archiviato il 2 marzo 2009 in Internet Archive. glowproducts.com
  3. ^ How do Glow sticks work? wellglow.co.uk

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