Хемилуминисценција се дефинише као светлост која се емитује као резултат а хемијска реакција. Такође је позната, ређе, као хемолуминесценција. Светлост није нужно једини облик енергије који се ослобађа хемилуминесцентном реакцијом. Такође може да се произведе топлота, стварајући реакцију егзотермно.
У било којој хемијској реакцији, атоми, молекули или јони реактанта се сударају једни са другима, међусобно делујући тако да формирају оно што се назива транзиција држава. Из прелазног стања настају производи. Прелазно стање је тамо где је енталпија максимална, при чему производи углавном имају мање енергије од реактаната. Другим речима, долази до хемијске реакције јер повећава стабилност / смањује енергију молекула. У хемијским реакцијама које ослобађају енергију као топлоту, вибрацијско стање производа је побуђено. Енергија се распршује кроз производ, чинећи га топлијим. Сличан процес се дешава и у хемилуминисценцији, осим што електрони постају побуђени. Узбуђено стање је прелазно или средње стање. Када се узбуђени електрони врате у основно стање, енергија се ослобађа као а
фотон. До пропадања у основно стање може доћи преко дозвољеног прелаза (брзо ослобађање светлости, попут флуоресценције) или забрањеног прелаза (више као фосфоресценција).Теоретски, сваки молекул који учествује у реакцији ослобађа један фотон светлости. У стварности, принос је много нижи. Неензимске реакције имају око 1% квантне ефикасности. Додавање а катализатор може у великој мери повећати сјај многих реакција.
У хемилуминисценцији енергија која доводи до електронског узбуђења потиче од хемијске реакције. У флуоресценцији или фосфоресценцији, енергија долази споља, попут из енергетског извора светлости (нпр. Црне светлости).
Неки извори дефинишу фотохемијску реакцију као било коју хемијску реакцију повезану са светлошћу. Према овој дефиницији, хемилуминисценција је облик фотохемије. Међутим, строга дефиниција је да је фотохемијска реакција хемијска реакција за коју је потребна апсорпција светлости. Неке фотохемијске реакције су луминисцентне како се ослобађа светлост ниже фреквенције.
Луминолна реакција је класична хемијска демонстрација хемилуминисценције. У овој реакцији, луминол реагује са хидроген пероксидом да би ослободио плаву светлост. Количина светлости која се ослобађа реакцијом је мала уколико се не дода мала количина одговарајућег катализатора. Обично је катализатор мала количина гвожђа или бакра.
Напомињемо да нема разлике у хемијској формули прелазног стања, већ само ниво енергије електрона. Пошто је гвожђе један од јона метала који катализује реакцију, реакција луминол може бити користи се за откривање крви. Гвожђе из хемоглобина узрокује јаку светлост хемијске смеше.
Други добар пример хемијске луминисценције је реакција која се одвија у палицама за сјај. Тхе боја сјајног штапа резултат је флуоресцентне боје (флуорофоре) која апсорбује светлост из хемилуминесценције и ослобађа је као другу боју.
На хемилуминисценцију утиче исто Фактори које утичу на друге хемијске реакције. Повећање температуре реакције убрзава је, стварајући тако да ослобађа више светлости. Међутим, светлост не траје тако дуго. Ефекат може бити лако виђено помоћу сјајних штапова. Ако ставите штапић за сјај у врућу воду, он постаје светлији јаче. Ако се штапић за сјај стави у замрзивач, његов сјај слаби, али траје много дуже.
Биолуминисценција је облик хемилуминисценције који се јавља у живи организми, као такав кријеснице, неке гљивице, многе морске животиње и неке бактерије. Природно се не јавља у биљкама, осим ако нису повезане са биолуминисцентним бактеријама. Многе животиње блистају због симбиотске везе са Вибрио бактерије.
Већина биолуминисценције резултат је хемијске реакције између ензима луциферазе и луминесцентног пигмента луциферина. Остали протеини (нпр. Аекворин) могу помоћи реакцији и кофактори (нпр. јони калцијума или магнезијума) могу бити присутни. Реакција често захтева унос енергије, обично од аденосин трифосфата (АТП). Иако је мала разлика између луциферина различитих врста, ензим луциферазе драматично варира између пхиле-а.
Организми користе биолуминесцентне реакције у различите сврхе, укључујући намамљивање плијена, упозорење, привлачење парова, камуфлирање и освјетљавање своје околине.
Месо и риба који труле су биолуминесцентни непосредно прије труљења. Није месо само оно што светли, већ биолуминесцентне бактерије. Рудари угља у Европи и Британији користили би сушене коже од рибе за слабо освјетљење. Иако су коже мирисале ужасно, биле су много сигурније за употребу од свећа, које би могле изазвати експлозије. Иако већина модерних људи није свесна сјаја мртвог меса, спомињао га је Аристотел и био је добро позната чињеница у ранијим временима. У случају да сте знатижељни (али нисте спремни за експериментирање), труло месо постаје зелено.