#艾科普#
 
今天继续来聊聊CSI——犯罪现场的话题，只要是看过刑侦剧的小伙伴们，一定都有见过这样的场景，一个痕检人员拿着一个喷枪，神神秘秘朝地上和墙上喷某种喷雾，然后拉上窗帘一看，哇有荧光反应，这些都是血迹哦！原本肉眼看着不明显的血迹为什么遇到这种喷雾就会发光呢？
 
鲁米诺反应（luminol reaction），就是鲁米诺（luminol）这个试剂，在被氧化后能发出神奇的蓝色荧光。但只有用氧化剂处理的鲁米诺才会发光，纯的luminol放在血液上是不会呈现荧光反应的，这又到底是为什么呢？luminol的优势和劣势又在哪里呢？是什么键断裂在起化学反应呢？
 
原来，lumino其实是3-氨基苯二甲酰肼（3-Aminophthalhydrazide），化学式为C8H7N3O2（具体架构我放在下面），是一种强酸，能溶于碱液，不溶于水也很难溶于有机醇类。添加K2S2O8，H2O2等强“绿色”氧化剂（通常被日常用作消毒水，漂白剂）后，这些氧化剂自身氧化性能不强，经过紫外光照射，过渡金属等等催化以后，能产生强氧化性的自由基，从而和luminol产生反应形成双负离子（Dianion），然后这个离子再被氧化剂分解出来的氧气氧化，产生极其不稳定的过氧化物。过氧化物分解出来氮气或者含氮有机物，变成激发态的3-氨基邻苯二甲酸。然后它跃迁从高能态到低能态的过程中，释放的能量以光子存在，变成可见的蓝色荧光，也就是我们看到有血的地方试剂会发光的根本原因。
 
而血液正是含有过渡金属，才能被过氧化氢等强氧化物催化从而让它进一步和luminol产生化学反应。
 
所以我们要注意的是
 
1、常用于检验稀释血迹的鲁米诺试剂，并不是单纯的luminol加水，而是luminol和过氧化氢（H2O2)的混合物，luminol几乎不溶于水；
 
2、血液里有血红蛋白，而血红蛋白里有血红素（hemoglobin），也称铁卟啉化合物，因为里面有铁的存在，才能催化过氧化氢分解，才能形成鲁米诺反应；
 
3、我们懂了原理以后就知道，用水稀释、擦拭处理血迹都是不可行的，因为只要血红素还有微弱残留，金属阳离子（铁）就存在，就能催化产生鲁米诺反应，所以鲁米诺反应可以鉴别经过擦洗，时间很久以前的血痕；
 
4、大家知道我们出血以后用嘴含住经常会有金属（铁锈）味道，其实也是血红素在作祟；
 
5、如何避免luminol反应，不如说如何让这个反应无效化，如果犯罪现场被漂白剂处理过，那么luminol就会过曝，荧光反应强烈到无法分辨血迹，另外luminol试剂会和尿液，动物血液发生反应，发光时间有限；
 
6、该反应后仍可以提取血迹里面的DNA，对DNA没有根本性破坏。
 
发光原理：之前化学反应我就不赘述了，这里发光是因为能量跃迁，而能量跃迁则涉及到量子化学（quantum chemistry）领域，也是我个人最喜欢的一个化学领域之一。
 
Photochemical reaction, a chemical reaction initiated by the absorption of energy in the form of light.
 
A molecule in this excited state either relaxes to the ground state, with the direct emission of light, or transfers its energy to a second molecule, which becomes the light emitter. This process is referred to as chemiluminescence.
 
看见energy state, excited states, ground state, electron configuration真的太亲切了吧！
都是大学内容，感兴趣的还可以去搜搜电子跃迁，光化学反应。
 
图一图二 luminol的化学架构
图三图四 反应过程和方程式
图五图六 有关能量跃迁
图七图八 luminol反应的真实现场荧光
图九 以碳原子为例最最基础的电子轨道跃迁