Квантовый выход и длина волны поглощаемого света

Для определения числа квантов поглощенного света пользуются химическими актинометрами. Актинометр с жидкой фазой, содержащий светочувствительное вещество (А), поглощает свет определенной длины волны, при этом образуется продукт (В) с квантовым выходом Фв. Доля возбуждающего света, которая поглощается соединением А, выражается как [c.241]

Вычислить максимально возможный теоретический выход (в т) углеводов (НгСО)л, которые могут быть получены с одного акра земли из зеленых растений в ечение сезона роста, продолжающегося 100 дней. Подобные расчеты применить к морским водорослям, растущим на одной квадратной миле (2,56 сл ) озера или океана. Предположить, что а) солнечная энергия составляет в среднем 1,0 кал -см - мин ва 8 ч в день и что половина площади покрыта зелеными листьями б) треть излучения лежит в области между 4000 и 6500 А, а это область света, поглощаемого хлорофиллом средняя длина волны этого света 5500 А в) листья достаточно плотные и поглощают практически весь свет, который надает на них г) квантовый выход 0,12 молекулы на фотон, т. е. 8 фотонов с хлорофиллом могут дать одну единицу НаСО из одной молекулы СОа и одной молекулы НаО. [c.706]

Сосуд объемом 0,100 м , содержащий водород и хлор, облучали светом с длиной волны 400 нм. Измерения показали, что хлор поглощает 11 10 Дж/с световой энергии. Во время облучения в течение 1 мин парциальное давление хлора уменьшилось с 273,3-10 до 207,9-102 Па (давление приведено к Г=273 К). Чему равен квантовый выход (в молях НС1 на 1Э поглощенной энергии) [c.78]

Скорость инициирования при полимеризации 1 л стирола под действием света мощностью 25,6 Вт при длине волны 3660 Л равна 8,75 10 моль-с . Определите квантовый выход инициирования при условии, что весь падающий свет поглощается мономером. [c.18]

Если предположить гипотетическую фотохимическую реакцию, в которой одна десятая солнечного излучения поглощается и используется с квантовым выходом 1, то сколько тонн продукта может быть произведено на акре за день при молекулярном весе продукта 100, средней эффективной длине волны света 510 нм и солнечном излучении составляющем 1 кал/(см -мин) за 500 мин в течение дня [c.560]

Ртутная лампа высокого давления обычно применяется для некоторой фотохимической реакции, которая протекает при облучении ультрафиолетовым светом с длиной волны 253,7 нм. Химический анализ полученного продукта чувствителен только к количеству, превыщающему 10 моля. Лампа потребляет 150 Вт и преобразует 5% электрической энергии в излучение, 80% которого составляет излучение с длиной волны 253,7 нм. Количество света, которое поступает в монохроматор и проходит через выходную щель, равно 5% общего излучения лампы. Пятьдесят процентов этого излучения (253,7 нм) из монохроматора поглощается в реакционной системе. Квантовый выход равен 0,4 молекулы продукта реакции на квант поглощенного света. Каково должно быть время облучения в этом эксперименте, если надо измерить фотохимическое изменение с точностью до 1 % [c.562]

В реакционном сосуде вместимостью 1 л находятся водород На (парциальное давление /а атм) и lj (парциальное давление /а атм) Эта газовая смесь облучается при комнатной температуре светом с длиной волны 400 нм. При этом поглощается 6,28 Дж энергии и давление увеличивается на 9013 атм Каков квантовый выход [c.430]

Взаимодействие водорода и хлора было первой реакцией, идентифицированной как цепная. Большинство кинетических исследований было проведено для фотохимической реакции. Хлор поглощает свет с длиной волны менее 5500 А. Квантовый выход очень сильно меняется, но для длины волны менее 4785 А он показывает, что длина цепи в нормальных сосудах при комнатной температуре равна 10 или 10 . В отсутствие примесей главная стадия обрыва цепи, по-видимому, представляет реакцию цепных центров на стенках сосуда. Убедительное доказательство этого было дано Трифоновым [16]. Он показал, что при инициировании реакции вблизи от оси сосуда скорости реакции выше в сосудах большего диаметра. При умеренных давлениях скорость обрыва должна зависеть от скорости диффузии к стенке, которая пропорциональна 0 /с1 , где О — коэффициент диффузии центров, а й — диаметр сосуда. Скорость нераз-ветвленной цепной реакции с обрывом на стенках пропорциональна [c.366]

К лазерным красителям обычно относят широкий класс ненасыщенных (т.е. обладающих двойными или тройными связями) углеводородов, которые обладают способностью поглощать свет в диапазоне длин волн Л = = 300 ч- 800 нм и затем люминесцировать в диапазоне, смещённом от полосы поглощения на АЛ 200 ч- 300 А в длинноволновую область спектра. Квантовый выход флуоресценции лазерных красителей может достигать 100%. Ширины спектров поглощения и испускания обычно составляют 200 300 А. [c.420]

Наиболее эффективные отбеливатели с фиолетовой или синей флуоресценцией поглощают свет в области 350—400 нм, причем полосы поглощения падают круто в сторону длинных волн. Стоксов СДВИГ у них невелик, а квантовый выход флуоресценции достигает значительной величины. [c.223]

Необходимо сделать еше два замечания. Во-первых, если надо использовать счетчик квантов (например, родамин Б) для прямых измерений относительного спектрального распределения пучка, не используя разделитель пучка и не калибруя его (например, как на рис. 74,Л), то примеси посторонних длин волн можно избежать, перемещая фотоэлемент или фотоумножитель слегка в сторону от оптической оси. В этом случае прямой проходящий луч света регистрироваться не будет. Если флуоресцирующий экран остается перпендикулярным падающему лучу, то изменение поляризации луча не будет вносить ошибки. Во-вго-рых, для получения воспроизводимых результатов родамин Б или другое флуоресцирующее вещество должно быть тщательно очищено. Если присутствуют небольшие количества примесей, поглощающих в области, где поглощение выбранного соединения мало, эти примеси будут поглощать значительную долю падающего света и квантовый выход будет зависеть от длины волны. [c.198]

Спектром квантового выхода называется кривая, описывающая зависимость квантового выхода от длины волны. В этом случае по существу измеряется скорость процесса, отнесенная к одному поглощенному кванту. Поскольку интенсивность фотохимической реакции зависит от числа поглощенных квантов, а не от их энергии (если только последняя достаточна для того, чтобы реакция вообще имела место), то можно ожидать, что квантовый выход не будет зависеть от длины волны в той области спектра, в которой поглощает только один активный пигмент кроме того, вид спектра не будет зависеть от интенсивности поглощенного света (см., однако, стр. 244 и далее). То же самое можно сказать и в случае, когда свет поглощают несколько пигментов с одинаковой фотобиологической эффективностью. Квантовый выход, измеренный при какой-либо длине волны, представляет собой тогда величину, усредненную по всем пигментам, поглощающим при данной длине волны, причем вклад каждого пигмента пропорционален процентному его поглощению. Как правило, резкое падение квантового выхода в спектральной области, в которой поглощает активный пигмент, должно означать, что свет частично поглощается неактивным экранирующим пигментом или же каким-то менее эффективным пигментом. Что же касается спектров действия, то важно, чтобы интенсивность света сильно лимитировала процесс . [c.239]

Ртутная лампа среднего давления мощностью 450 вт излучает 25,6 вт при длине волны 3660 А. Предполагая, что образец поглощает весь падающий свет, рассчитайте, какое время потребуется для фоторазложения 1 моля вещества, если квантовый выход реакции составляет 0,1. [c.302]

Во втором типе фотохимических реакций время существования возбужденных молекул не превышает времени одного внутримолекулярного колебания, так что возбужденная молекула практически сразу после поглощения кванта света диссоциирует на две части. Механизм этого типа имеет место при фотохимическом превращении Н1, который поглощает ультрафиолетовый свет с длиной волны 207 нм. Экспериментально определенный квантовый выход для фотохимического разложения Н1 равен 2,0 [c.299]

Первой стадией после поглощения видимого света фотосинтезирующей клеткой, которая содержит несколько форм хлорофилла, различающихся боковыми группами, каротиноиды и другие пигменты, является перенос энергии на два реакционных центра. Заслуга в обнаружении и доказательстве таких, содержащих хлорофилл, реакционных центров принадлежит Эмерсону, Коку, Витту и другим авторам [720—726]. Первый центр — система I — поглощает в далекой красной области спектра (Я, < 730 нм), а второй— система И — при более коротких длинах волн (Ж 700 нм). Перенос энергии возбуждения на эти центры был выведен на основе измерений квантового выхода [711] или поляризованных спектров флуоресценции [546, 712—714] и обсуждается в работах [6, 715-719]. [c.463]

Фотоперегруппировку Фриса можно рассматривать как фотохимическую реакцию типа АВС (все вещества поглощают свет применяемой длины волны), и квантовый выход реакции приводит к уменьшению содержания сложноэфирных фенильных связей, что можно описать уравнением [c.164]

При фотолизе ацетона светом с длиной волны 313 нм в течение 23 ООО с при 5б°С распалось 5,23-10 молекул. Вычислить квантовый выход, если в 1 с поглощалось 8,52. 10 Дж излучения. [c.165]

Рассмотрим простой пример такого определения. Предположим, что нужно найти интенсивность монохроматического пучка света в пределах реакционного сосуда. Подбирается подходящий реагент А, который поглощает свет интересующей нас длины волны и для которого квантовый выход Фв образования некоторого продукта В точно известен для данных условий эксперимента. Для фотохимических определений в жидкостях можно подобрать жидкофазный актинометр, и соответственно для газов — газофазный актинометр. При этом не только облегчается введение актинометра в реакционный сосуд, но и уничтожается разница между долей падаю щего света, отраженного от переднего окошка сосуда в опытах с актинометром и долей отраженного света в действительном фотохимическом опыте. Реагент А можно поместить в сосуд с той же самой оптической схемой, что и в фотохимическом опыте. Подбираются нужные температуры и давление или концентрация А, и реагент А облучается светом в течение t сек. [c.623]

Полиолефины и полистирол не поглощают квантов света с длинами волн в диапазоне 2900—4000 А, т. е. во всей ультрафиолетовой части солнечного спектра. Фотохимическая деструкция таких полимеров возможна только в случае их частичного окисления, когда в полимерах появляются группы, способные поглощать ультрафиолетовые лучи. Окисление полиолефинов и полистирола происходит в процессе их синтеза и переработки, поэтому волокна из указанных полимеров подвергаются ультрафиолетовому облучению [26]. Поглощение полимерами ультрафиолетового света ускоряет их окисление, которое, в свою очередь, способствует более интенсивному поглощению ультрафиолетовых лучей. Вследствие этого скорость инициирования фотохимической деструкции непрерывно возрастает. Согласно литературным данным [27], полиолефины и полистирол наиболее чувствительны к квантам света с длиной волны 2599, 2970, 3000 и 3700 А. Полиолефины и полистирол по сравнению с другими полимерами характеризуются высоким квантовым выходом это значит, что большая часть поглощенной световой энергии вызывает деструкцию макромолекул. Так, для полиолефинов квантовый выход при длинах волн света 2500—3500 А составляет 0,1 (примерно такой же квантовый выход имеет полистирол), а для полиэтилентерефталата— [c.529]

Проведенные Эмерсоном исследования спектров действия и квантового выхода фотосинтеза в разных участках спектра показали, что квантовый выход фотосинтеза у хлореллы падает практически до нуля при возбуждении фотосинтеза светом 700 нм, в то время как полоса поглощения хлорофилла а простирается до 800 нм. Прибавление к дальнему красному свету 700 нм дополнительного коротковолнового (>670 нм) резко повышало квантовые выходы фотосинтеза. При этом интенсивность фотосинтеза, возбуждаемого двумя монохроматическими лучами одновременно, становилась выше, чем сумма интенсивностей фотосинтеза этого же объекта, возбуждаемого каждым из этих лучей отдельно. Основные результаты опытов Эмерсона могут быть сформулированы следующим образом лучи длиной волны > >690 нм хотя и поглощаются хлорофиллом, однако этот свет менее эффективен, чем более коротковолновые участки спектра (до 400 нм). [c.153]

Дисульфидные группы белка могут разрушаться не только за счет фотосенсибилизированных реакций, но и вследствие прямого фотолиза. Наиболее эффективной в этом процессе является спектральная область, где максимально поглощает свет цистин, т.е. короче 260 нм. УФ-свет этих длин волн (например, 254 нм) особенно активен в инактивации белков, поскольку квантовый выход фотолиза цистина на порядок превышает таковой для триптофана. В соответствии с приведенными выше данными процесс фотоинактивации белков можно представить в виде общей схемы (рис. ХХХ.5). [c.451]

В 1940-х годах Эмерсон и его сотрудники в Университете штата Иллинойс изучали спектры действия фотосинтеза разных водорослей, измеряя максимальный квантовый выход фотосинтеза как функцию длины волны монохроматического света, которым освещали водоросли. Они обнаружили, что у водоросли hlorella наиболее эффективным для фотосинтеза был красный свет в диапазоне 650—680 нм и синий свет в диапазоне 400— 460 нм, т. е. тот свет, который наиболее интенсивно поглощается хлорофиллом. Фотосинтетическая эффективность кванта, поглощенного при 680 нм, была примерно на 36% выше, чем эффективность кванта при 490 нм. [c.58]

При фотобромировании коричной кислоты до либромкоричной кислоты реакционная смесь облучалась гиним светом с длиной волны 435,8 нм и интенсивностью И -10 Дж/с. За время экспозиции 1105 с количество Вгг уменьшилось на 0,075 ммоль. Раствор поглощал 80,1% света, проходящего через него. Вычислите квантовый выход. [c.78]

Наилучшим и наиболее часто используемым химическим актинометром является ферриоксалат калия, так как он поглощает свет в широком диапазоне длин волн и имеет высокие квантовые выходы, Ферриокса-латный актинометр представляет собой раствор комплексной соли Кз[Ре( 204)3] ЗНгО в 0,1 и. серной кислоте. Под действием света протекает реакция [c.255]

Для измерений малых интенсивностей света (<5-10 эйнштейн-с ) в области длин волн 250— 330 нм хорошим актинометром является спиртовый раствор лейкоцианида малахитового зеленого, подкисленный соляной кислотой до pH 2. При фотолизе лейкоцианида малахитового зеленого образуется окрашенный ион, который стабилен в кислом спиртовом растворе и имеет максимум поглощения при Я = 620 нм. Концентрация раствора выбирается такнм образом, чтобы поглощение его в кювете на актииометрируемой длине волны было полным. Определенный объем V актинометра помещают в кювету и подвергают фотолизу в течение различных промежутков времени. Время облучения выбирается так, чтобы оптическая плотность при Я = 620 нм не превыщала 0,15, поскольку образующиеся ионы поглощают ультрафиолетовый свет и могут действовать как внутренний фильтр. Это приводит к заниженным результатам. После облучения измеряют оптическую плотность при 1 = 620 нм и строят график ее зависимости от времени фотолиза. Интенсивность света определяют по формуле (5.34), где V — объем облучаемого раствора актинометра О — оптическая плотность в максимуме поглощения красителя нри Х = 620 нм е — коэффициент экстинкции иона при 620 нм, равный 9,49-10 М" -см Ф — квантовый выход фотолиза, равный 1. [c.259]

Сосуд объемом 100 см содержащий водород и хлор, облучен светом с длиной волны 400 нм. Измерения с термоэлектрической батареей показывают, что 11-10 Дж световой энергии поглощается хлором в секунду. За время облучения 1 мин парциальное давление хлора, определенное по поглощению света с применением закона Бера, понижается с 205 до 156 ммрт.ст. (исправлено на 0°С). Каков квантовый выход [c.559]

В самых последних работах смеси водорода с кислородом сначала высушивали, насыщали парами ртути при комнатной температуре, а затем непрерывно пропускали через кварцевую трубку такого диаметра, который был достаточен для практически полного поглощения всего падающего излучения с длиной волны 2537А смесью водорода, кислорода и паров ртути. Эта трубка облучалась ртутной лампой. Из выходивших газов вымораживали воду и перекись водорода в ловушке, охлаждавшейся жидким воздухом или твердой двуокисью углерода, или извлекали их, пропуская путем барботирования через воду. Количество падающего света (принимали, что излучение поглощалось полностью), а следовательно, и квантовый выход реакции, т. е. число молекул, образовавшихся на каждый квант поглощенной энергии, определяли по какому-либо эталону. Так, в качестве актинометра часто применяют оксалат урани-ла. Реакционный сосуд заполняют раствором оксалата уранила в щавелевой кислоте и затем по известной реакционной характеристике этой системы вычисляют количество излучения, поступающего за определенный период. [c.55]

Квантовый выход этой реакции изучал Мюллер (1926) (в 0,1 N растворе NaOH, нейтрализованном молочной кислотой , 0,01 М UO2SO4). Реакция проводилась в стеклянном сосуде при полном свете кварцевой ртутной лампы (средняя длина волны принята равной 402,5 нм). За 95 мин поглощалось 4,47.10 квантов, а образовывалось 4,24.10 молекул уксусного альдегида. Это указывает на то, что квантовый выход у = 0,95. Для контроля измерение было повторено с использованием в качестве актинометра смеси оксалата с уранилсульфатом. Сравнивая скорости разложения двух систем (обе в кварцевых сосудах), можно видеть, что квантовые выходы практически равны. [c.296]

При действии света на поликарбонат происходит одинаковое изменение его свойств. Облучение поликарбоната светом с длинами волн 280—290 и 330—360 нм способствует наиболее интенсивному образованию фе-нилсалициловых групп — первичного продукта распада полимера [265]. Изучение действия света на модельных соединениях показало, что квантовые выходы образования производных салицилата из модельных соединений и поликарбоната практически одинаковы и равны 0,18+0,02 [266]. Увеличение продолжительности облучения пленки поликарбоната сопровождается уменьшением скорости образования продуктов, обнаруживаемых по поглощению вблизи 390 и 350 нм [267 . Это можно объяснить тем, что фотохимические превращения происходят в тонком (6 3 мкм) слое, в котором поглощается практически полностью весь падающий свет. [c.173]

Ж. Фотохимические методы. Квантовый выход. Закон фотохимической эквивалентности Эйнштейна гласит, что свет поглощается молекулами отдельными порциями, причем одна мол13кула может поглотить в один акт только один квант. Путем измерения интенсивности света и длины волны можно количественно определить число фотонов света, поглощенных на протяжении реакции. Данные анализа продуктов такой реакции позволяют вычислить [c.100]

Гидразин поглощает при несколько более длинных волнах, чем NH3, и его полосы поглощения при длинах волн короче 2200 А являются диффузными (109]. Фотолиз при 1990 А изучался Беннером и Бекманом [111], которые сообщили о квантовом выходе разложения гидразина, примерно равном единице при низких давлениях. Имеются доказательства образования атома водорода при облучении светом цинковой искры (2100, 2064, 2025 А) [110], а импульсный фотолиз позволил обнаружить радикал NHg [109]. Можно допустить два первичных процесса [c.164]

Диацетил пе сильно поглощает свет 3130 А (рис. 5-5) и его эмиссионные характеристики хорошо известны [147] (разд. 4-10А). Диацетил, возбуждаемый светом 4358 —3650 А имеет как флуоресценцию с синглетного уровня т ж 8-10 сек) в области 4500 — 5000 А, так и фосфоресценцию с триплетного уровня (т 2-10 сек) в области 5000—61О0 А. Ацетон, возбуждаемый светом 3130 А, имеет слабое синее испускание (ф 2-10 ) в области 3800—4700 А оно включает два состояния возбужденное синглетное с короткими длинами волн (т л 8 -10" сек) и долгоживущий триплет (т 2 -10 сек), испускающий в более длинноволновой области. Хейклен и Нойес измерили испускание при 4000 и 4313 А смеси ацетон — диацетил при облучении светом 3130 А (рис. 6-6). Испускание в этой области длин волн обусловлено как синглетным, так и триплетным состоянием ацетона, но существенного вклада от диацетила здесь нет. Заметим, что при давлениях добавленного диацетила выше 0,1 мм рт. ст. испускание ацетона приблин ается к постоянной величине. Это испускание точно такое же, как и в том случае, когда к ацетону добавлен кислород (хороший тушитель триплета ацетона). Как уже упоминалось, уменьшение испускания из триплетного состояния происходит параллельно с уменьшением квантовых выходов продуктов из ацетона. Далее, при добавлении диацетила появляется испускание триплета диацетила при 5000 А. Можно сделать вывод, что при фотолизе ацетона све- [c.535]

Лучшим химическим актинометром в жидкой фазе в настоящее время считают ферриоксалат калия, предложенный Паркером и Хатчардом [90]. Он очень чувствителен в широком интервале длин волн и прост в использовании. Если сернокислые растворы КзРе(С204)з облучать светом от 2500 до 5770 А, то происходит одновременное восстановление Ее до Ее + и окисление иона оксалата. Квантовый выход образования Ге + точно определен, реагент хорошо поглощает свет в интервале 4800—2537 А (см. табл. 7-15). Получающийся Ге и его оксалатный комплекс в этих растворах не поглощают падающий свет во время фотолиза, но после облучения связывается в окрашенный в красный цвет комплекс с 1,10-фенантролином, который сильно поглощает свет. Очень высокий коэффициент поглощения комплекса делает возможным использование облучения длительностью в одну сотую длительности облучения, необходимого при использовании классического уранилоксалатного актинометра. Квантовые выходы возрастают довольно медленно и равномерно с уменьшением длины волны, как видно из табл. 7-15. Очень слабая зависимость этих выходов от концентраций реагента и продукта, интенсивности падающего света и температуры в широком интервале является благоприятной для использования этого актинометра. Поскольку актинометр Паркера находит все большее распространение в фотохимических исследованиях, целесообразно подробно описать его применение. [c.625]

Для вычисления квантового выхода наблюдаемую интенсивность надо перевести в число квантов. Для этого требуется знать спектральное распределение света и спектральную чувствительность приемника. Боуэн и Соу-телл [58] описали метод, не имеющий этих недостатков. Кусок уранового стекла или иной флуоресцирующий экран, помещенный перед фотоумножителем, преобразует падающий свет с одной и той же постоянной эффективностью независимо от длины волны в их собственные полосы флуоресценции. Свет, который попадает на приемник, имеет при этом всегда одно и то же спектральное распределение, будь то свет от исследуемого образца или от стандартного образца, используемого для сравнения. Таким образом, отношение наблюдаемых интенсивностей дает прямое отношение квантовых выходов. Этот метод применим только в случае длин волн, лежащих в пределах полосы поглощения счетчика квантов, т. е. обычно в голубой и ближней ультрафиолетовой областях. Однако его можно было бы распространить на случай более длинноволнового излучения, если использовать такие вещества, как рубрен, который дает высокий выход флуоресценции и сильно поглощает в зелено-голубой области спектра. В качестве такого счетчика квантов удобен родамин В, флуоресцирующий в красной области спектра. Если флуоресценция поляризована, то ее угловое распределение неоднородно. В подобных случаях измерения при неизменном заданном угле приводят к ошибкам. Чтобы устранить эти ошибки, надо собрать весь испускаемый свет с помощью интегрирующей сферы, покрытой окисью магния. Образец или стандарт помещают в центр сферы, освещают через одно небольшое отверстие, а измерения проводят с помощью приемника, помещаемого у другого отверстия [93]. [c.92]

Наиболее широко используют ферриоксалатный актинометр, который поглощает свет в УФ- и синей областях спектра и обладает высоким квантовым выходом. Механизм протекающей в актинометре реакции достаточно сложен и включает радикальные стадии. Квантовый выход несколько изменяется с длиной волны, что заставляет вводить соответствующие поправки. Концентрацию образующихся ионов Ре + измеряют спектрофотомет- [c.326]

Пример 2. При фотобромировании коричной кислоты до дибромкоричной кислоты применялся синий свет с длиной волны 4358 А и интенсивностью 14000 9рг-сек 1 за время экспозиции, равной 1105 сек, количество Вгг уменьшилось на 0,075 ммоль. Раствор поглощал 80,1% света, проходящего через него. Вычислить квантовый выход. [c.691]

Сосуд на 100 мл, содержащий водород и хлор, подвергался действию света с длиной волны 4000A. Измерения с помощью термопары показали, что хлор поглощает в секунду 11 эрг световой энергии. Во время облучения в течение 1 мин парциальное давление хлора, как было определено с помощью закона Беера, уменьшилось с 205 до 156 мм рт. ст. (с поправкой на 0°). Чему равен квантовый выход Ответ [c.705]