Лазерная химия

ЛАЗЕРНАЯ ХИМИЯ, изучает хим. процессы, стимулируемые лазерным излучением, в к-рых решающую роль играют специфич. св-ва лазерного излучения. Так, высокая монохроматичность лазерного излучения позволяет селективно возбуждать молекулы одного вида, при этом молекулы др. видов остаются невозбужденными. При этом селективность возбуждения ограничена лишь степенью перекрывания полос в спектре поглощения в-ва. Подбирая частоту возбуждения, удается не только осуществлять избират. активацию молекул, но и менять глубину проникновения излучения в зону р-ции. Использование импульсов излучения малой длительности позволяет в принципе снять ограничение селективности, связанное с обменом энергией между разл. молекулами или между разл. хим. связями в одной молекуле. Большая интенсивность лазерного излучения дает возможность получать возбужденные молекулы или радикалы в высоких концентрациях. Наконец, возможность фокусировки лазерного излучения позволяет вводить энергию локально, в определенную область объема, занимаемого реагирующей смесью. [c.565]

Ангармонизм колебаний и перераспределение энергии между разл. степенями свободы при соударениях молекул приводят к ограничению направленности действия источника возбуждения системы. Для достижения наиб, выхода продукта при минимуме затрат энергии нужно, как правило, возбуждать не одну, а неск. определенных колебат. степеней свободы, причем не обязательно оптически разрешенных. Это позволяет управлять хим. р-циями их скоростью, составом продукта и др. Подобные задачи решаются, в частности, в плазмохимии, фотохимии, радиационной химии, лазерной химии. Первичные продукты внеш. воздействия-сильно неравновесные по хим. составу и степени возбуждения частицы - могут, взаимодействуя, приводить к образованию больших концентраций др. возбужденных частиц, в т. ч. с инверсной заселенностью, что является необходимым условием для генерирования лазерного излучения (см. Лазеры химические). [c.219]

Автор настоящей главы, хотя он и физик, полагает, что одной из самых интересных и быстро расширяющихся областей развития лазерной спектроскопии (по крайней мере с точки зрения химиков) является индуцирование лазерами химических реакций. Все началось с нескольких более или менее недостаточно хорошо описанных и не очень хорошо понятых экспериментов в лазерной химии (некоторые называют ее лазерной алхимией), в которых лазер просто заменял бунзеновскую горелку для нагрева образца. С тех пор в этой области достигнут значительный прогресс. В ряде тщательных экспериментов селективное возбуждение молекулярных уровней дало возможность провести контролируемые реакции. Целью таких работ является проведение управляемых химических реакций. Этот вопрос рассматривается в разд. 5.6. [c.244]

За последние годы в фотохимии развивается новое направление — лазерная химия. Лазерные источники света обладают рядом преимуществ по сравнению с разрядными лампами. Может быть получена большая плотность излучения время вспышки в импульсных лазерах можно значительно сократить по сравнению с лампами с в специальных опытах до с). Кроме [c.305]

Химические лазеры и лазерная химия [c.100]

Актуальные вопросы современных физики, химии и техники (астрофизика, лазерная химия, физика плазмы, химия атмосферы, квантовые генераторы и многое другое) заставляют дополнить описание приведенных выше частиц еще одним разделом — о возбужденных частицах. [c.42]

Лазерная химия — раздел химии, изучающий ход химических реакций, стимулируемых лазерным излучением. [c.176]

Особенности их кинетики учитывают в плазмохимии, радиационной и лазерной химии, механохимии при р-циях под действием ударных волн, в сверхзвуковых струях газа и плазмы, нек-рых пламенах, а также при изучении р-ций в верх, слоях атмосферы Земли и др. планет. [c.488]

В последние два десятилетия в различных отраслях химии успешно применяются нетрадиционные физико-химические методы ведения процессов радиационная химия, плазмохимия, фотохимия, лазерная химия и акустические колебания [3]. Варьируя параметры можно избирательно разрушить как надмолекулярную, так и молекулярную структуру угольного вещества. [c.82]

Дифференциация гл. разделов X. на отдельные, во многом самостоят., науч. дисциплины, основанная на различии об1>ектов и методов исследования. Так, па большое число быстро развивающихся дисцинлин нодра.чделяется физ. химия (напр., хим. термодинамика, хим. кинетика, термохимия, учение о катализе, электрохимия, радиац. химия, фотохимия, плазмохимия, лазерная химия). [c.653]

ХИМИЯ высоких ЭНЕРГИЙ, изучает кинетику и механизм р-ций, к-рые характеризуются существенно неравновесными концентрациями быстрых, возбужденных или ионизиров. частиц, обладающих избыточной энергией по сравнению с энергией их теплового движения, а часто и с энергией хим. связей. Термин введен в СССР в нач. 60-х гг. 20 в. Осн. разделы X. в. э. радиационная химия, фотохимия, плазмохимия, лазерная химия, а также изучение хим. р-цнй в пучках быстрых атомов, ионов или молекул, ряд проблем механохимии и ядерной химии. Хотя р-ции, изучаемые в разл. разделах Х.в. э., инициируются или ускоряются под действием разл. факторов, их объединяет общность элементарных хим. процессов с участием электроиов, ионов, радикалов, ион-радикалов, электронно-возбужденных и быстрых атомов и молекул. Реализуются новые механизмы р-ций, мало вероятные в равновесных сист. нри обычных т-рах. Др. характерная черта X. в. э.— общность методов исследования в разных ее направлениях. Широко распространены оптич. методы, масс-спектрометрия, радиоспектроскопия, а также эксперим. методы квантовой электроники, атомной и ядерной физики. [c.653]

Л. X. широко применяют в научных экспериментах в хим. кинетике, лазерной химии и спектроскопии. Это обусловлено прежде всего тем, что в диапазоне длин волн, равных 3-4 мкм, нет дру1 их ДОС аточно интенсивных источников когерентно-1127 [c.568]

Лит Герцберг Г, Электронные спектры н строенне многоатомных молекул, пер с англ, М, 1969, Барлтроп Дж, Койл Дж, Возбужденные состояния в органической хнмин, пер с англ, М, 1978, Окабе X, Фотохимия малых молекул, пер с англ, М, 1981 См также лит ори статьях Лазерная химия, Плазмохимия, Радиационная химия. Фотохимия М Г Кузьмин [c.409]

Фотохимический метод (лазерное И. р.) основан на том, что молекулы разного изотопного состава возбуждаются излучением разл. длины волны. Используя монохроматич. излучение лазера, удается селективно возбуждать молекулы, содержащие определенный изотоп данного элемента. Возбужденные молекулы отделяют затем посредством хим. р-ций, воздействием электрич. поля или др. способом. Метод можио применять для любых элементов. Пока его используют только в лаб. масштабах осн. затруднения связаны с необходимостью сохранения селективности на всех следующих после поглощения кванта света стадиях (см. Лазерная хими.ч). [c.199]

Лит Современная крист 1ллография, т 2, М, 1979, Смирнов Б М., Комплексные ионы, М 1983, Крестов Г А., Термодинамика ионных процессов в растворах, 2 изл Л, 1984, Киперт Д, Неорганическая стереохимия, пер с англ, М, I9S5 С И Дракин. ИОНЫ В ГАЗАХ, образуются в заметных концентрациях при высоких т-рах, а также при воздействии на газ фотонами или быстрыми частицам Играют существенную, а зачастую и определяющую роль в радиац. химии, плазмо-химни, лазерной химии, фнзико-химин верх, слоев атмосферы, межпланетного пространства и космоса, а также в ядерной технике и в условиях мощного энергетич. воздействия. [c.268]

Для современной К. х. характерно широкое использование разнообразных методов изучения быстропротекающих хим. процессов, автоматизация эксперимента, использование ЭВМ для обработки эксперим. данных. Кинетич. информация собирается, хранится и используется через банки кинетич. констант. Интенсивно развивается динамика элементарного акта как теоретич. направление К. х. и (с применением ЭВМ) новый эксперим. метод. В неравновесной химической кинетике изучаются процессы передачи энергии и активации молекул. Важное значение приобрели лазерные методы для возбуждения молекул и для контроля за протеканием р-ции (см. Лазерная химия). Возрос интерес к изучению кинетики р-ций в экстремальных условиях, напр, при мех. разрушенши в-ва, низких т-рах (см. Механохимия, Криохимия). [c.382]

П. играет важную роль в фотохимии, пмзмохимии, при облучении в-ва светом высокой энергии (см. Лазерная химия). Образующиеся в результате П. атомы и своб. радикалы, как правило, обладают высокой реакц. способностью. [c.85]

Весьма важным источником информации о строении молекул, их характеристиках в разл. состояниях и особенностях хим. превращений служат результаты кватовохим. расчетов. Квантовая химия дает систему понятий и представлений, к-рая используется в Ф.х. при рассмотрении поведения хим. соединений на мол. уровне и при установлении корреляций между характе стиками молекул, образующих в-во, и св-вами этого в-ва Благодаря результатам квантовохим. расчетов пов-стей потенциальной энергии хим. систем в разл. квантовых состояниях и эксперим. возможностям последних лет, прежде всего развитию лазерной химии, Ф. х. вплотную подошла к всестороннему изучению св-в соед. в возбужденных и высоковозбузкденных состояниях, к анализу особенностей строения соед. в таких состояниях и специфики проявления этих особенностей в динамике хим. превращений. [c.93]

Успехи X. 20 в. связаны с прогрессом аналит. X. и физ. методов изучения в-в и воздействия на них, проникновением в механизмы р-ций, с синтезом новых классов в-в и новых материалов, дифференциацией хим. дисциплин и интеграцией X. с другими науками, с удовлетворением потребностей совр. пром-сти, техники и технологаи, медицины, строительства, сельского хозяйства и др. сфер человеческой деятельности в новых хим. знаниях, процессах и продуктах. Успешное применение новых физ. одов воздействия привело к формированию новых важнЬ1х направлений X., напр, радиационной химии, плазмохимии. Вместе с X. низких температур (криохимией) и X. высоких давлений (см. Давление), сонохимией (см. Ультразвук), лазерной химией и др. они стали формировать новую область - X. экстремальных воздействий, играющую большую роль в получении новых материалов (напр., для электроники) или старых ценных материалов [c.259]

Подходящими для лазерной химии следует признать реакции, которые медленно протекают ири комнатной температуре, ио существенно ускоряются лазерным излучением и при этом не требуют так много лучистой энергии, как это происходит для известных двухфотоииых процессов. Ожидается, что развитие подобных схем для разделения изотопов урана может быть перспективным, Осуществление такой программы потребует исчерпывающих исследований по фотохимии ураиа. К сожалению, сегодняшние сведения по этому вопросу сильно противоречивы. [c.258]

На основе данных сводной табл. 5Л составлен индекс длин волн стимулированного излучения всех известных лазерных активированных диэлектрических кристаллов. Он представлен в табл. 7.1 и дает возможность быстро подобрать необходимую длину волны генерации, указывая при этом тип кристалла, его индуцированный переход и рабочую температуру. Этот указатель будет полезным как при создании обычных типов ОКГ с заданными спектральными свойствами, так и при выборе комбинированных сред для ОКГ с КАС [26—30], и при подборе генерирующего кристалла для параметрических генераторов света [469, 490], которые в последние годы стали находить применение в физическом эксперименте. Эти данные могут оказать помощь при исследовании разнообразных процессов при взаимодействии мощного лазерного излучения с веществом. Достаточно отметить здесь такие-актуальные проблемы, как проблемы получения и исследования высокотемпературной плазмы [231, 495], а также изучения физики многофотонных переходов [542]. Значительное расширение в последние годы спектра длин волн стимулировапного излучения кристаллических квантовых генераторов до - 3 мкм, позволяет надеяться, что они найдут широкое применение и в лазерной химии [543, 544]. Поскольку кристаллические ОКГ характеризуются достаточно высокой монохроматичностью и высокой пиковой мощностью своего излучения, они с успехом наряду с газовыми квантовыми генераторами могут использоваться для селективного возбуждения молекул с чрезвычайно близкими колебательными частотами. Если молекулы возбуждаемой смеси имеют различный изотопический состав, то путем лазерного инициирования диссоциации данного типа молекул можно, с последующим разложением, получать продукт с необходимыми изотопами. [c.216]

Выше были приведены основные особенности процессов, относимых к химии высоких энергий, выявленные для радиационной химии, фотохимии и плазмохимии. Но эти особенности (или часть из них) присущи и ряду других разделов химии, которые также следует отнести к ХВЭ. Вот их, возможно, неполное перечисление фоторадиационная химия лазерная химия механохимия химия ударных волн химия ультразвука и инфразвука (звукохимия) химия процессов, вызываемых ИК-и СВЧ-излучениями химия планетных атмосфер космохимия химия процессов, вызываемых ядерными превращениями (эффект Мессбауэра, химия ядер отдачи и т.д.) химия горячих атомов химия новых атомов (позитроний, мюоний) химия растворения активированных твердых тел электрохимия процессов на электродах фотоэлектрохимия химия в молекулярных пучках химия электрического разряда в твердом теле и в жидкости химия экзоэлектронной и экзоионной эмиссий криохи- [c.13]

Как уже упоминалось во введении, в различных областях ХВЭ используются различные типы активных воздействий. Рассмотрим взаимодействия с веществом тех излучений или потоков частиц, которые лежат в основе обсуждаемых нами разделов фотохимии и лазерной химии (электромагнитные кванты с энергией ниже или порядка первого потенциала ионизации среды), радиационной химии (высокоэнергетичные электромагнитные кванты, ускоренные электроны и ионы, нейтроны) и плазмохимии (ускоренные электроны). [c.15]

Если осмотреться по сторонам и попытаться навести мосты , то прежде всего надо сказать, что методическая сторона полученных результатов может быть полезна в смежных к химической кинетике областях — в биологической и ферментивной кинетике [130,173,174,316,317,347,353,426], физике горения газов [36,370,423], лазерной химии [48,60,76], химии плазмы [251, 330,366 и др. Являясь связующим звеном между термодинамикой и химией, между макрокинетикой и физической кинетикой, химическая кинетика, ее методы и подходы могут быть полезны и для родственных наук. [c.237]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология