Denís Paredes Roibás / José M.ª Gavira Vallejo
Como es sabido, las reacciones químicas van acompañadas de cambios de energía. Normalmente, estos cambios de energía se manifiestan en forma de calor, y según se produzca calor o se requiera las reacciones se clasifican en exotérmicas y endotérmicas. Pero hay reacciones que emiten energía también en forma de luz. El fenómeno se llama quimioluminiscencia.
Existen muchas más reacciones quimioluminiscentes de lo que se cree, pero el rendimiento cuántico habitualmente es muy bajo y por eso la luz no se suele detectar salvo con instrumentos muy sensibles. No es el caso del luminol, cuya quimioluminiscencia es muy acusada, produciendo una luz bastante intensa, aunque, a diferencia de otras luces a las que estamos acostumbrados en la vida cotidiana (la de las bombillas incandescentes, la de un fuego…), esta es una luz “fría”, en el sentido de que el aumento de temperatura que pueda producir en los alrededores es insignificante.
El experimento
Se mezclan 100 mL de lejía con 900 mL de agua en un vaso de precipitados o recipiente similar. En otro vaso se disuelven 0,4 g de luminol con un litro de agua y después se añaden 4 g de hidróxido de sodio.
Se llenan sendas probetas con estas disoluciones, midiéndose la temperatura de la de luminol.
Se atenúan o apagan las luces de la habitación y se añade el contenido de las dos probetas a un vaso de precipitados de 500 mL. La disolución comenzará a emitir luz azul. Usando el termómetro se podrá comprobar que la temperatura no varía.
Mientras la disolución aún emite luz se puede añadir fluoresceína y el color azul cambiará a verde-amarillento.
Fundamentos
Se llama luminol a la 5-amino-2,3-dihidroftalazina-1,4-diona. Para que este compuesto emita luz es necesario tratarlo con un oxidante. Uno de los oxidantes más comunes que se emplea es el agua oxigenada. Además, es necesario un catalizador, y uno que funciona muy bien es el hierro contenido en el grupo hemo (a la derecha) de la hemoglobina de la sangre. Por ello, el luminol permite detectar trazas de sangre. El fenómeno fue descubierto en 1928 por el químico alemán H. O. Albrecht.
El peróxido de hidrógeno necesita también de iones hidróxido, que han de agregarse al medio. La reacción del luminol queda representada en el siguiente esquema (algo simplificado):
Como se ve, en una de las etapas se obtiene un producto (3-aminoftalato) excitado, el cual se relaja pronto por el procedimiento de emitir un fotón de luz visible (azul).
Si a la disolución se le agrega una pequeña cantidad de fluoresceína, esta absorberá la luz generada por el luminol y la emitirá después por fluorescencia. La fluorescencia es un tipo de luminiscencia consistente en la absorción de radiación para después emitirla a una longitud de onda mayor. Esta es la explicación de que la luz emitida por la fluoresceína no sea azul, sino verdoso-amarillenta.
Lejía: un interferente
Cuando los forenses emplean luminol para detectar trazas de sangre han que tener cautela porque esta prueba es poco selectiva, ya que hay variados compuestos que dan la misma reacción; es decir, son interferentes. Se trata, por ejemplo, de los iones de cobre(II) procedentes de tuberías o cables eléctricos, los iones Fe(II) y Fe(III) de materiales de hierro oxidado o los desinfectantes o antisépticos que contienen permanganato de potasio o yodo.
Pero es más preocupante que un producto doméstico de uso muy común pueda dar falsos positivos: la lejía. Para ser más exactos, el hipoclorito de sodio, componente principal de la lejía y que también se halla en otros agentes de limpieza. El hipoclorito puede provocar la quimioluminiscencia del luminol por un mecanismo bastante complejo (aunque guarda analogía con el esquematizado más arriba), sin necesidad de añadir peróxido de hidrógeno, si bien ambos reactivos juntos son más eficientes.
Precauciones
El luminol y la lejía son irritantes, por lo que se recomienda el uso de guantes. El hidróxido de sodio es una base fuerte que puede producir quemaduras químicas.
Referencias
- Chemiluminescence of luminol: a cold light experiment. Education (Royal Society of Chemistry / Nuffield Foundation), 2016. https://edu.rsc.org/resources/chemiluminescence-of-luminol-a-cold-light-experiment/823.article.
- Luminol. Wikipedia. https://es.wikipedia.org/wiki/Luminol.
Este experimento pertenece al libro:
Denís Paredes Roibás, José M.ª Gavira Vallejo: 125 experimentos de química insólita para la Enseñanza de Física y Química. Triplenlace.com, 2025. https://triplenlace.com/aula-libros/125eqi/ .
