Beispielset (DE): Funktionsweise von Knicklichtern


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Die Funktionsweise von Knicklichtern ist denkbar einfach und spannend zugleich. Das beste daran ist, dass man das dazu passende Experiment ohne großen Material- oder Sicherheitsaufwand zu Hause durchführen kann, man benötigt lediglich ein Knicklicht. Die ganze “Magie” steckt eigentlich schon im Aufbau und den Inhaltsstoffen des Knicklichts, hierzu ein Bild:

Bearbeitete Abbildung von Pbrocks13, vertrieben unter der CC BY 3.0 Lizenz

1: Äußere (elastische) Plastikhülle
2: Innere Hülle, enthält eine Wasserstoffperoxid-Lösung. Besteht meistens aus Glas, manchmal aus Plastik
3: Farbstoff + Diphenyloxalat-Lösung

Die ganze Reaktion teilt sich in 3 Unterschritte:

  1. Knicken des Stäbchens, Initialreaktion:
    Beim Knicken des Stäbchens bricht die innere (unelastische) Hülle (die äußere bleibt aufgrund ihrer Elastizität im Normalfall unversehrt), die Wasserstoffperoxid-Lösung tritt aus und reagiert mit dem Diphenyloxalat, wodurch Phenol und 1,2-Dioxetandion entstehen.
    Diphenyloxalat.wal (15.0 KB)

  2. Zerfall von 1,2-Dioxetandion:
    Da das entstandene 1,2-Dioxetandion ein sehr instabiles Molekül ist, zerfällt es innerhalb von kurzer Zeit zu 2 Kohlenstoffdioxid-Molekülen, wobei eine Menge Energie frei wird.
    1,2-Dioxetandion.wal (9.6 KB)

  3. Anregung des Farbstoffes:
    Durch die freigewordene Energie werden Valenzelektronen des Farbstoffes auf ein höheres Energieniveau angehoben und beim Zurückfallen auf ihr Standardenergieniveau geben sie diese Energie in Form von Licht wieder ab. Das sich Knicklichter beim Leuchten nicht erwärmen liegt daran, dass die Farbstoffe, die in Knicklichtern enthalten sind keine Strahlung im Infrarotbereich abgeben (welche wir als Wärme wahrnehmen).
    DPA.wal (21.0 KB)