Wie funktioniert ein Knicklicht?

Knicklichter enthalten zwei verschiedene Flüssigkeiten, die durch eine dünne Wand voneinander getrennt sind. Wird diese Wand beim Knicken des Stäbchens gebrochen, mischen sich die Flüssigkeiten, und eine chemische Reaktion findet statt. Dabei wird Energie in Form von Licht abgegeben.

Knicklichter

Knicklichter. Bild: Shachar Weis/Shutterstock.com

Wie ein Knicklicht zum Leuchten gebracht wird

Wie ein Knicklicht zum Leuchten gebracht wird. Bild: Ryan Wilson/Wikimedia Commons, CC-Lizenz

Der Aufbau eines Knicklichtes

Den Aufbau eines solchen Knicklichtes siehst du im Bild rechts: In einem Kunststoffröhrchen (1) werden zwei verschiedene Flüssigkeiten (2=Wasserstoffperoxid, 3=Phenyloxalat und fluoreszierende Farbstofflösung) so aufbewahrt, dass sie nicht miteinander in Berührung kommen. Ansonsten würden sie nämlich schon beim Abfüllen miteinander reagieren!
Sobald die in den Flüssigkeiten enthaltenen Stoffe gemischt werden, gehen sie eine chemische Reaktion ein. Dies geschieht, wenn das Röhrchen geknickt wird und die Hülle des Wasserstoffperoxid zerbricht (4).
Bei der Reaktion entstehen neue Stoffe, und auf dem Weg zu diesen Reaktionsprodukten wird die in den Stoffen gespeicherte Energie abgegeben. Reaktionsenergie kann auf verschiedene Weise freigesetzt werden (häufig als Wärme); in diesem Falle wird die Energie in Form von Licht frei, und die gemischten Flüssigkeiten beginnen zu leuchten (5). Solche "Leuchtreaktionen" gibt es übrigens auch in der Natur: Mehr dazu findest du im Artikel über Biolumineszenz.

Du möchtest genau wissen, wo das Licht herkommt?

Die Energie, die in Form von Licht abgegeben wird, ist bereits in den ursprünglichen Flüssigkeiten vorhanden: Sie ist nämlich in Form von chemischen Bindungen gespeichert. Bei der Reaktion wird durch die Umwandlung der reagierenden Stoffe diese Energie schrittweise freigesetzt.

In einem ersten Schritt wird das Wasserstoffperoxid (2) aus der einen Kammer mit dem Oxalsäureester (1) in der zweiten Kammer zu zwei Teilen Phenol (3) und dem sehr instabilen Peroxyoxalat (4) umgesetzt.

Da das Peroxyoxalat (4) sehr instabil ist, zerfällt es sehr schnell. Die dabei freigesetzte Energie wird auf den in den Knicklichtern enthaltenen Farbstoff übertragen, wodurch dieser angeregt wird (Farbstoff*).

Die Farbe der Knicklichter kann fast beliebig gewählt werden, es muss nur der passende Farbstoff verwendet werden. Wasserstoffperoxid und Oxalsäureester benützt man bei allen Farbvarianten. Als Farbstoffe kommen zu solchen Zwecken meist planare, konjugierte Verbindungen, sogenannte Aromaten, zum Einsatz. Einige dieser Verbindungen siehst du unten.

Als Farbstoffe im Knicklicht kommen meistens Aromate zum Einsatz
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Humunkulus schrieb:

Interessant, im 20min habe ich auch einmal einen ähnlichen Artikel gelesen. Aber natürlich nicht so wissenschaftlich wie hier!