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La chimiluminescence est, avec la thermoluminescence, la radioluminescence, la photoluminescence ou encore l'électroluminescence, une forme particulière de luminescence.
La chimiluminescence est le phénomène qui permet à certaines molécules, portées à un état excitéétat excité lors d'une réaction chimiqueréaction chimique, de revenir à leur état fondamentalétat fondamental en restituant tout ou partie de l'énergieénergie sous forme d'émissionémission de lumièrelumière.
ApplicationsApplications de la chimiluminescence : criminologie...
Les bâtonnetsbâtonnets lumineux que l'on peut voir aux bras des enfants ou qui servent, dans d'autres circonstances, au repérage de naufragés, reposent sur le principe de la chimiluminescence. Ils contiennent du diphénoloxalate qui, une fois oxydé par de l'eau oxygénée, se transforme en dioxétanedione. Celui-ci n'émet pas directement de lumière, mais transfère un excès d'énergie chimique à un colorant qui, une fois excité, émet des photonsphotons.
La criminologie se sert, quant à elle, de la chimiluminescence du luminolluminol qui, après réaction d'oxydo-réduction avec les ionsions ferreux contenus dans les globules rougesglobules rouges du sang, émet une lumière trahissant des traces de sang.
Mécanisme chimique de la chimiluminescence
La chimiluminescence résulte d'un mécanisme complexe où la réaction chimique exothermiqueexothermique produit un état électroniquement excité, qui puis dissipe cette énergie excédentaire en émettant des photons. Ce mécanisme met en jeu divers intermédiaires réactionnels, qui peuvent varier selon les substances impliquées dans la réaction.
Rôles des catalyseurs et des colorants
Dans certains cas, des catalyseurscatalyseurs comme le peroxyde d'hydrogèneperoxyde d'hydrogène sont utilisés pour accélérer la réaction de base, conduisant à une chimiluminescence plus intense ou plus rapide. Par ailleurs, les colorants fluorescents ou phosphorescents peuvent être ajoutés pour modifier la couleurcouleur de la lumière émise selon leurs caractéristiques d'absorptionabsorption et d'émission de lumière.
Bien au-delà des applications en criminologie, la chimiluminescence est largement exploitée dans le domaine biomédical. Elle sert par exemple à mesurer des concentrations très faibles de divers biomarqueurs dans les échantillons biologiques dans des tests immunologiques, où la présence d'antigènesantigènes dans un échantillon provoque une réaction chimiluminescente déclenchée par un anticorpsanticorps marqué.
Surveillance de l'environnement et diagnostics rapides
La chimiluminescence est également utilisée dans des dispositifs de surveillance de l'airair pour détecter et mesurer les concentrations de polluants atmosphériques, ou de composés organiques volatilscomposés organiques volatils. De même, des tests de diagnosticdiagnostic rapide, utilisant la chimiluminescence, permettent de réaliser des analyses sur site, facilitant ainsi la prise de décisions rapides dans les contextes médicaux ou environnementaux.
Aspects quantitatifs et effets de la température
L'intensité de la lumière émise par chimiluminescence peut être rigoureusement quantifiée, ce qui en fait une méthode de choix pour les analyses où la précision des mesures est cruciale. De plus, il est intéressant de noter que l'efficacité de l'émission lumineuse et la vitessevitesse de déroulement de la réaction sont fortement influencées par la température, ce qui nécessite des ajustements précis lors des expériences et des applications industrielles.
