Процессы переноса энергии

Фосфоресценция, как правило, происходит после заселения уровня Г) посредством безызлучательного синглет-триплетного перехода с уровня 5], который в свою очередь возбуждается в результате поглощения света. Состояние 1 обычно имеет меньшую энергию, чем состояние 5ь поэтому долгоживущее излучение (фосфоресценция) является более длинноволновым, чем короткоживущее излучение (флуоресценция). Относительная интенсивность флуоресценции и фосфоресценции зависит от скорости излучения и интеркомбинационной конверсии с 5 абсолютный квантовый выход зависит также от меж- и внутримолекулярных процессов переноса энергии, фосфоресценция конкурирует не только со столкновительным тущением Ти но и с интеркомбинационным переходом на 5о. Разница между общей скоростью образования триплетов из 51 и скоростью фосфоресценции может быть использована для определения эффективности процесса 7 1 5о в условиях, когда процессами бимолекулярного тушения можно пренебречь. [c.101]

Все три процесса переноса энергии, компонента и количества движения (импульса) протекают во времени, причем каждый имеет собственную кинетику. Независимо от формы кинетических законов в уравнении процесса переноса пе появляется новых переменных, не являющихся функцией основных величин, характеризующих состояние системы и, V, Скорость приращения энтропии, например, согласно уравнению (3-20), при 7 = О и = О выразится следующим образом [c.31]

Перенос энергии за счет обменных взаимодействий может рассматриваться как особый тип химической реакции, в которой химическая природа партнеров А и О не меняется, а возбуждение переносится от одной частицы к другой. Тогда существует переходное состояние, характеризующееся расстоянием между А и О, не сильно превышающим сумму радиусов газокинетических столкновений, и перенос энергии по обменному механизму, вероятно, имеет место лишь для таких значений г. Как и другие химические процессы, перенос энергии будет эффективным лишь в том случае, если потенциальные энергии исходных и конечных продуктов расположены на непрерывной поверхности, описывающей зависимость потенциальной энергии системы от нескольких межатомных расстояний реакция, протекающая на такой поверхности, называется адиабатической. Другими словами, исходные и конечные вещества должны коррелировать друг с другом и с переходным состоянием. Большинство химических реакций с участием невозбужденных частиц может протекать адиабатически, но для таких процессов, как обмен энергией, когда участвует несколько электронных состояний, требование адиабатичности реакции может налагать ряд ограничений на возможные состояния частиц А,А и 0,0, для которых передача возбуждения эффективна. Так, для атомов и малых молекул необходима корреляция спина, орбитального момента, четности и т. д. Однако в случае сложных молекул низкой симметрии обычно необходима лишь корреляция спина. Для проверки подобной корреляции рассчитывается вероятный суммарный спин переходного состояния сложением векторных величин индивидуальных спинов реагентов (см. разд. 2.5 о сложении квантованных векторов в одиночных атомах или молекулах). Так, для исходных веществ А и В, имеющих спины Зд и 8в, суммарный спин переходного состояния может иметь величины 5а+5в , [c.122]

Возможен также перенос заряда ионизированной молекулой к другой молекуле с более низким потенциалом-ионизации. Таким образом, для смесей может быть характерна определенная избира-. тельность реакций. Кроме многих предложенных механизмов реакции, есть процессы, при которых возбужденные молекулы беч распада теряют свою избыточную энергию. Хорошо известна флуоресценция — превращение молекулярной энергии в видимое излучение Известен также процесс гашения — постепенное рассеивание энергии путем ее передачи ближайшим молекулам при столкновениях, происходящих в результате теплового движения или каким-либо другим путем. На этих процессах переноса энергии основан механизм защиты от излучения, благодаря которой влияние излучения на чувствительные материалы может быть уменьшено. Другой метод, усиливающий такую защиту, основан на изучении реакций радикалов, часть которых может проходить через многие стадии цепного механизма, например, реакции (2) и (4), Если имеются компоненты, склонные вступать в реакцию со свободными радикалами, то интенсивность излучения может быть уменьшена. К таким акцепторам радикалов относятся иод, ненасыщенные соединения, окиси азота, амины и кислород. [c.159]

Аденозинтрифосфат, участвующий в процессах переноса энергии в организме, представляет собой нуклеотид, построенный из аденина, рибозы и цепи и) трех молекул фосфорной кислоты (соединенных друг с другом по схеме образования ангидрида). Напишите структурную формулу аденозинтрифосфата. [c.343]

Процессы переноса энергии, обозначенные на рис. 1.1 направлениями 4 и 5, приводят к образованию возбужденных частиц, которые затем могут участвовать в любом из перечисленных процессов. Поэтому на этой стадии мы не будем больше рассматривать процессы переноса энергии, откладывая эту тему до гл. 5. [c.16]

Триплет-триплетный перенос энергии иногда рассматривается как отличное от синглет-синглетного переноса явление. Однако, если рассматривать механизм обменного взаимодействия, тот факт, что обе частицы А и О меняют свою спиновую мультиплетность, не имеет значения, поскольку реакция адиабатическая. Наблюдаемые же отличия в фотохимических процессах возникают в результате большого радиационного времени жизни триплетных состояний. Для среды, в которой процессы тушения и безызлучательной релаксации протекают медленно (например, в жестких стеклообразных матрицах), большое реальное время жизни триплетного донора приводит к тому, что даже неэффективный процесс переноса энергии успешно конкурирует с другими релаксационными процессами. В то же время сенсибилизированная фосфоресценция наблюдается только в таких системах, где процессы безызлучательной релаксации и тушения не являются основными путями дезактивации триплетного акцептора (т. е. вновь в стеклообразных матрицах, или для таких акцепторов, как диацетил). [c.127]

Рассчитанные расстояния находятся в пределах 50—100 А, что значительно превышает диаметр соударения. Это свидетельствует о том, что перенос энергии не является диффузионным процессом. Процессы переноса энергии необходимо учитывать при изучении тушения флуоресценции. Если эффективность флуоресценции донора высока, а положение полосы поглощения тушителя благоприятствует переносу энергии, то, чтобы можно было пренебречь его влиянием на интенсивность флуоресценции, необходимо снизить концентрацию тушителя до 10 моль/л или меньше. По резонансному механизму осуществляется синглет-синглет-ный перенос энергии. Для некоторых систем обнаружен резонансный перенос энергии между триплетным состоянием донора и синглетным состоянием акцептора [c.136]

При обсуждении процессов переноса энергии мы чаще всего предполагали, что заселение более высоких, чем для молекулы-донора, энергетических уровней молекулы-акцептора (т. е. положительная величина Д ) может происходить, только когда энергия активации реакции равна Д . В самом деле, триплет-триплетный перенос энергии в растворе впервые был продемонстрирован на примере тушения фосфоресценции диацетила, которое наблюдалось лишь для партнеров, чей триплетный уровень расположен ниже, чем для молекулы диацетила. Предположение об участии в процессе тушения триплет-триплетного обмена энергией было доказано в последующих экспериментах прямым детектированием трип-летных состояний акцепторных молекул по их спектрам поглощения. Существует, однако, несколько наиболее интересных случаев, когда энергия активации много меньше, чем этого требует эндотермичность реакции, хотя перенос энергии при этом менее эффективен. Например, скорость переноса на молекулу [c.128]

Многие процессы переноса энергии протекают при расстояниях между партнерами, превышающих сумму радиусов газокинетических столкновений. Например, перенос энергии между возбужденными синглетными состояниями углеводородов происходит так же быстро, как спонтанный распад, при их концентрации в бензоле порядка моль/дм это соответствует расстоянию г между взаимодействующими молекулами около 5 нм, что примерно в 10 раз больше диаметра столкновений. Измеренные константы скорости передачи возбуждения в углеводородах существенно превышают ограничиваемый диффузией предел и не зависят от вязкости растворителя. Так, константа скорости процесса [c.129]

Инверсную заселенность можно получить также в химических реакциях, в которых продукты реакции находятся в возбужденном состоянии. В химическом лазере энергия лазерного излучения создается в результате химической реакции. Например, струю газа, содержащего атомы фтора, можно смешать с дейтерием (или водородом) и двуокисью углерода, вызывающей цепную реакцию, в которой образуется колебательно-возбужденный фтористый дейтерий (или фтористый водород). Колебательно-вращательная энергия возбужденной молекулы DF накачивается на верхний уровень лазера на СОг с помощью межмолекулярного процесса переноса энергии. Получающийся таким образом лазер на СО2 непрерывного действия с длиной волны 10,6 мкм может полностью обеспечиваться химическими источниками, если атомы фтора образуются по реакции типа [c.558]

Химия возбужденных частиц может значительно отличаться от химии частиц, находящихся в основном состоянии. Как мы уже указывали в гл. 1, эти различия могут происходить как в результате избытка энергии, присущего возбужденным частицам, так и за счет частичной перестройки их электронных оболочек. Оба этих фактора отчетливо проявляются в процессах внутри- и межмолекулярного переноса энергии, которые обсуждались в последних двух главах. Очевидной предпосылкой для переноса энергии является ее избыток, а ограничения, накладываемые на состояния, между которыми происходит перенос энергии, зависят от строения электронных оболочек молекул в различных состояниях. В настоящей главе мы рассмотрим процессы, включающие возбужденные частицы, которые приводят к химической реакции (т. е. в которой реагенты и продукты различаются не по возбужденным состояниям, а по химической природе). Эти химические процессы могут быть как внутри-, так и межмолекулярными, подобно физическим процессам переноса энергии. Первый класс реакций включает внутримолекулярное восстановление, присоединение и различные типы изомеризации к межмолекулярным реакциям возбужденных частиц относятся реакции присоединения невозбужденных молекул абсорбированного вещества или (в случае растворов) растворителя. Фотохимические реакции могут быть наилучшим способом синтеза множества важных, интересных или полезных соединений некоторые примеры приведены в разд. 8.10. Мы опишем здесь ряд принципов, лежащих в основе реакционной способности возбужденных частиц, и представим небольшую подборку реакций, иллюстрирующих наиболее важные типы известных процессов. [c.148]

Многие реакции сенсибилизированного фотоокисления включают процесс переноса энергии. Чтобы реакция (6.40) протекала с сохранением спина, необходимо, чтобы Ог был в синглетном состоянии, поскольку основным состоянием кислорода является триплетное. Действительно, низколежащее возбужденное состояние кислорода — это синглетное состояние ( А ) с энергией возбуждения 92 кДж/моль, так что он может быть легко возбужден при передаче энергии от триплетных состояний многих красителей. [c.175]

Процессы переноса энергии [c.191]

Системы, действие которых основано на процессах переноса энергии в рабочем теле с неизменными во времени параметрами под . действием электрического поля (или электрического и магнитного полей о,повременно). [c.280]

Широков Л. 7-22] рассматривает теплопроводность как процесс переноса энергии волнами. Он интегрирует поступательные и колебательные движения молекул, [c.297]

Исследование процесса переноса энергии в клетках н разработка хемиосмотической теории [c.776]

Метод фотосенсибилизации. Синглетный кислород образуется в процессе переноса энергии от возбужденной молекулы сенсибилизатора (5) к молекулярному кислороду [c.247]

Существуют и другие представления о физической сущности переноса тепловой энергии однако в любом случае перенос энергии связывают с теплом и процесс переноса энергии называют теплопроводностью. [c.46]

Конвективный теплообмен — процесс переноса энергии в форме тепла вследствие движения и перемешивания макроскопических объемов газообразной, жидкой или сыпучей среды. Конвективный перенос тепла возможен в условиях естественной конвекции (движение среды обусловлено только действием силы тяжести на неравномерно нагретую и, следовательно, неоднородную по плотности среду) или вынужденной (движение среды происходит под действием насосов, вентиляторов, мешалок). Если конвективный теплообмен сопровождается переходом среды из одного агрегатного состояния в другое (например, при кипении жидкости или при конденсации пара), то его называют конвективным теплообменом при изменении агрегатного состояния. [c.170]

Обычно химико-технологические процессы осуществляются при взаимодействии фаз. Контакт между фазами может быть непосредственным (большинство процессов переноса массы) или через разделяющую стенку (большинство процессов переноса энергии -теплоты). [c.25]

Можно говорить в большей степени об аналогии процессов переноса энергии и массы и, соответственно, описывающих эти процессы дифференциальных уравнений (3.40), (3.47), и в меньшей степени - об аналогии процессов переноса энергии, массы и импульса, а также описывающих их дифференциальных уравнений (3.40), (3.47), (3.58). [c.61]

Учет влияния гидродинамической структуры потоков на процессы переноса энергии и массы рассмотрен ниже в соответствующих главах (11, 13-18). [c.92]

Задача нагрева решается в рамках задач теплообмена излучением, т.е. определяют плотность излучения, на поверхностях теплообмени-вающихся тел по заданным температурным распределениям (прямая задача), либо отыскивают температуры по значениям радиационных потоков (обратная задача). В более общей постановке эти задачи относятся к процессам переноса энергии излучения [5]. Дифференциальное уравнение переноса, определяющее изменение интенсивности излучения в поглощающей и излучающей среде, в стационарном случае имеет вид [c.95]

Из других видов энергии в процессах тонкого химического-синтеза представляют интерес перенос оптического излучения,, энергии акустических колебаний, ионизирующего излучения. Процесс переноса оптического излучения происходит в фото-физических и фотохимических процессах, перенос энергии акустических волн — в звукохимических процессах и при перемешивании при помощи ультразвуковых колебаний, ионизирующего излучения — радиационно-химпческих процессах. [c.17]

Хотя реакция протекает эффективно лишь тогда, когда она адиабатична, неадиабатические реакции также существуют. Можно считать неадиабатической реакцией такую, в которой переход происходит между двумя пересекающимися или близко расположенными поверхностями потенциальной энергии. Этот процесс подчиняется обычным правилам отбора для безызлучательных переходов. В частности, запрещенные по спину реакции не могут протекать адиабатически, поскольку в этом случае для переходного комплекса не существует общих спиновых состояний и потенциальные поверхности переходных состояний, полученные из исходных и конечных соединений, будут иметь различную мультиплетность. Следовательно, для внутримолекулярных процессов переноса энергии, переход между поверхностями потенциальной энергии имеет низкую вероятность (см. разд. 4.5) и эффективность неадиабатического межмолекулярного переноса энергии мала. [c.123]

Кинетика флуоресценции при наличии процессов переноса энергии. В системах, где наблюдается моноэкспоненциальное затухание флуоресценции при наличии нерепоглощения флуоресценции, замедляется затухание в соответствии с выражением [c.97]

Запасание и использование солнечного излучения зависит от наличия в растениях хлорофилла. На рис. 8.7 показана структурная формула наиболее широко распространенного хлорофилла о. Резонанс сопряженной системы приводит к оптическому поглощению в видимой области спектра на длинах волн, соответствующих максимальной солнечной интенсивности на уровне моря. В то же время свойственная порфнриновой структуре стабильность гарантирует, что поглощение излучения будет сопровождаться процессами переноса энергии или излучения, а не диссоциацией хлорофилла. Хлорофилл является особо эффективным сенсибилизатором благодаря способности поглощать энергию света и передавать ее от одной молекулы к другой до тех пор, пока не появятся условия, подходящие для сенсибилизируемой реакции. В органических растворах выход флуоресценции составляет примерно 0,3 (хотя в естественных условиях он значительно меньше), что является дополнительным свидетельством стабильности молекулы. [c.230]

Сопряженные реакции играют исключительную роль в биологических системах, например в процессах переноса энергии азотфосфорными соединениями (АТФ и др.). Некоторые из них были рассмотрены ранее (см. с. 96). [c.262]

Короткодействующие процессы переноса энергии за счет обменных взаимодействий происходят на межмолекулярпых и межатомных расстояниях (далее обозначаемых г), не сильно превышающих диаметр столкновений интенсивность обменного взаимодействия уменьшается с расстоянием по сложному закону обратно пропорционально высоким степеням г. [c.120]

Дальнодействующие процессы переноса энергии могут происходить в результате последовательного короткодействующего возбуждения многих частиц, так что возбуждение возникает на участках, удаленных от места первоначального возбуждения. Однако имеет место и прямой механизм дальнодей-ствующих процессов переноса энергии за счет электрического, или кулоновского, взаимодействия между дипольными моментами перехода (или более высокими мультиполями). Именно муль-типоли участвуют в оптическом взаимодействии с электрическим вектором излучения стандартные оптические правила отбора применимы как к переходам так и к А - -А, при этом [c.121]

При больших расстояниях между атомами или молекулами сумма резонансных энергий, умноженная на априорные вероятности резонансного взаимодействия, как и в случае с двумя атомами водорода, равна нулю. По этой причине, а также потому, что возбужденные электронные состояния молекул обычно маловероятны, энергия резонансного взаимодействия не вносит существенного вклада в энергию вандерваальсова взаимодействия. Но учет резонансного взаимодействия между молекулами важен при рассмотрении процессов переноса энергии. [c.35]

На основании спектроскопических и электрохимических свойств моно- и биядерных комплексов получены оценки редокс потенциа юв комплексов в низшем электронно-возбужденном состоянии и термодинамические параметры внутри- и внешне-сферных фотостимулированных процессов переноса энергии и мектрона. Показано, что различная природа низших свободных спектроскопических и редокс орбиталей в [Р1(1ру)С1(В1)] комплексах, а также слабое взаимодействие металлокомплексных фрагментов в биядерных системах на их основе определяет перспективность использования их в фотосистемах с пространственным разделением зарядов. [c.57]

I — рост клеток 2 — процессы транспорта веществ 3 — внутриклеточные продукты метаболизма 4 — процессы переноса энергии 5 — физико-химические свойства 6 — условия сегрегации среды 7 — структура клеточных агломератов, глобул 8 — микро- и макросмешение среды [c.87]

Термодинамич. расчет дает лишь частичную информацию о процессе-равновесный состав и т-ру продуктов. Полное описание Г., включающее также определение скорости процесса и критич. условий при наличии тепло-и массообмена с окружающей средой, можно провести только в рамках макрокинетич. подхода, рассматривающего хим. р-цию во взаимосвязи с процессами переноса энергии и в-ва (см. Макрокинетика). В случае заранее перемешанной смеси горючего и окислителя р-ция Г. может происходить во всем пространстве, занятом горючей смесью (объемное Г.), или в сравнительно узком слое, разделяющем исходную смесь и продукты и распространяющемся по горючей смеси в виде т. наз. волны Г. В непереме-шанных системах возможно диффузионное Г., при к-ром р-ция локализуется в относительно тонкой зоне, отделяющей горючее от окислителя, и определяется скоростью диффузии реагентов в эту зону. [c.595]

Теплообмен (англ. heat ex hange) — процесс переноса энергии в форме тепла, происходящий между телами с различной температурой. Теплообмен происходит в аппаратах технологических установок нефтегазопереработки при непосредственном контактировании сред с разной температурой, а также в поверхностных аппаратах, например, в трубчатых печах, теплообменниках при нагревании исходного сырья и охлаждении получаемых продуктов. Движущей силой теплообмена является разность температур между более и менее нагретым телами, при наличии которой тепло самопроизвольно в соответствии со вторым законом термодинамики переходит от более нагретого телу к менее нагретому. В результате теплообмена интенсивность движения частиц более нагретого тела снижается, [c.169]

Тепловое излучение. Тепловое излучение — это процесс переноса энергии электромагнитными волнами. Коэффициент теплового" излучения еопределяется как отношение энергии, излучаемой веществом, к энергии, излучаемой абсолютно черным телом. Излучательная способность равна поглощательной способности максимальное ее значение (для абсолютной черного тела) составляет 1. Отражательная способность тела R = 1—е. При температурах ниже 300° К тепловое излучение осуществляется главным образом в инфракрасной области спектра, что следует из закона Вина ХтТ onst = 0,29 см° К. Материалы с высокой отражательной способностью, т. е. с низким коэффициентом е, представляют наибольший интерес для криогенной техники, поскольку они используются для теплоизолирующих элементов. [c.186]