Ķīmiski luminiscenci definē kā gaismu, ko izstaro a ķīmiskā reakcija. Retāk tas ir pazīstams arī kā ķīmijuminiscence. Gaisma nebūt nav vienīgais enerģijas veids, ko izdala ķīmiski luminiscējošā reakcija. Var rasties arī siltums, izraisot reakciju eksotermisks.
Jebkurā ķīmiskajā reakcijā reaģenta atomi, molekulas vai joni saduras viens ar otru, mijiedarbojoties, veidojot to, ko sauc par pārejas stāvoklis. No pārejas stāvokļa veidojas produkti. Pārejas stāvoklī tur ir maksimālā entalpija, produktiem parasti ir mazāk enerģijas nekā reaģentiem. Citiem vārdiem sakot, notiek ķīmiska reakcija, jo tā palielina molekulu stabilitāti / samazina enerģiju. Ķīmiskās reakcijās, kas siltumu izdala kā enerģiju, produkta vibrācijas stāvoklis tiek satraukts. Enerģija izkliedējas caur produktu, padarot to siltāku. Līdzīgs process notiek ķimiluminiscencē, izņemot elektronus, kas kļūst satraukti. Uzbudinātais stāvoklis ir pārejas vai starpposma stāvoklis. Kad satraukti elektroni atgriežas pamata stāvoklī, enerģija tiek atbrīvota kā
fotons. Samazināšanās līdz pamatnes stāvoklim var notikt, izmantojot atļautu pāreju (ātru gaismas izdalīšanos, piemēram, fluorescenci) vai aizliegtu pāreju (vairāk kā fosforescenci).Teorētiski katra molekula, kas piedalās reakcijā, izdala vienu gaismas fotonu. Patiesībā raža ir daudz zemāka. Neenzimātiskām reakcijām ir aptuveni 1% kvantu efektivitāte. Pievienojot katalizators var ievērojami palielināt daudzu reakciju spilgtumu.
Ķīmiski luminiscences laikā enerģija, kas noved pie elektroniskas ierosmes, rodas no ķīmiskas reakcijas. Fluorescences vai fosforescences laikā enerģija nāk no ārpuses, piemēram, no enerģētiskā gaismas avota (piemēram, melnas gaismas).
Daži avoti fotoķīmisko reakciju definē kā jebkuru ķīmisku reakciju, kas saistīta ar gaismu. Saskaņā ar šo definīciju ķimiluminiscence ir fotoķīmijas forma. Tomēr precīza definīcija ir tāda, ka fotoķīmiskā reakcija ir ķīmiska reakcija, kurai nepieciešama gaismas absorbcija. Dažas fotoķīmiskās reakcijas ir luminiscējošas, jo izdalās zemākas frekvences gaisma.
Luminola reakcija ir klasiska ķīmijas luminiscences demonstrācija. Šajā reakcijā luminols reaģē ar ūdeņraža peroksīdu, atbrīvojot zilo gaismu. Reakcijā izdalītais gaismas daudzums ir mazs, ja nav pievienots neliels daudzums piemērota katalizatora. Parasti katalizators ir neliels dzelzs vai vara daudzums.
Ņemiet vērā, ka pārejas stāvokļa ķīmiskajā formulā nav atšķirības, ir tikai elektronu enerģijas līmenis. Tā kā dzelzs ir viens no metālu joniem, kas katalizē reakciju, luminola reakcija var būt lieto asiņu noteikšanai. Dzelzs no hemoglobīna izraisa ķīmiskā maisījuma spilgtu mirdzumu.
Vēl viens labs ķīmiskās luminiscences piemērs ir reakcija, kas notiek kvēldiega spieķos. kvēldiega krāsa rodas no fluorescējošas krāsas (fluorofora), kas absorbē ķimiluminiscences gaismu un izdala to kā citu krāsu.
Ķīmiski luminiscenci ietekmē tas pats faktori kas ietekmē citas ķīmiskās reakcijas. Reakcijas temperatūras paaugstināšana to paātrina, liekot tai izdalīt vairāk gaismas. Tomēr gaisma neturpinās tik ilgi. Efekts var būt viegli redzams, izmantojot kvēlspuldzes. Ievietojot kvēlojošu nūju karstā ūdenī, tā mirdz spožāk. Ja kvēlspuldzi ievieto saldētavā, tās mirdzums vājina, bet saglabājas daudz ilgāk.
Bioluminiscence ir ķīmiski luminiscences forma, kas notiek dzīvie organismi, piemēram, ugunspuķes, dažas sēnes, daudzi jūras dzīvnieki un dažas baktērijas. Tas dabiski nenotiek augos, ja vien tie nav saistīti ar bioluminiscējošām baktērijām. Daudzi dzīvnieki mirdz simbiotisku attiecību dēļ ar Vibrio baktērijas.
Lielākā daļa bioluminiscences ir ķīmiskas reakcijas rezultāts starp enzīmu luciferāzi un luminiscējošo pigmenta luciferīnu. Citas olbaltumvielas (piemēram, aekorīns) var palīdzēt reakcijai, un kofaktori (piemēram, kalcija vai magnija joni) var būt klāt. Reakcijai bieži nepieciešama enerģijas ievade, parasti no adenozīna trifosfāta (ATP). Kaut arī dažādu sugu luciferīniem ir maza atšķirība, luciferāzes enzīms starp phy krasi atšķiras.
Organismi izmanto bioluminiscējošas reakcijas dažādiem mērķiem, ieskaitot laupījumu vilināšanu, brīdināšanu, mate pievilināšanu, maskēšanos un savas vides apgaismošanu.
Puves gaļa un zivis ir bioluminiscējošas tieši pirms pūšanas. Mirdz nevis pati gaļa, bet gan bioluminiscējošās baktērijas. Ogļu ieguvēji Eiropā un Lielbritānijā vājš apgaismojums izmantotu žāvētas zivju ādas. Kaut arī ādas smaržoja briesmīgi, tās bija daudz drošāk lietojamas nekā sveces, kas varēja izraisīt eksploziju. Lai arī vairums mūsdienu cilvēku nezina par mirušu miesu mirdzumu, to pieminēja Aristotelis un tas bija plaši pazīstams fakts jau iepriekšējos laikos. Gadījumā, ja jūs zināt, bet neesat gatavs eksperimentēt, puves gaļa mirdz zaļā krāsā.