Фотохимическое излучение

Фотохимическое излучение (хемилюминесценция) [c.324]

Преимущество фотохимического хлорирования по сравнению с термическим заключается в том, что при фотохимическом процессе в значительной степени предотвращаются как разложение сырья в результате пиролиза, так и реакции изомеризации. Реакция начинается практически мгновенно устраняется продолжительный индукционный период с накоплением хлора в реакционном объеме. Это может происходить и при жидкофазном хлорировании в подобных случаях реакция начинается бурно с внезапным выделением тепла и хлористого водорода, что в результате обильного пенообразования приводит к уносу продуктов реакции. Недостатком фотохимических процессов являются увеличенные капиталовложения и эксплуатационные расходы и высокая чувствительность к присутствию подавляющих реакцию примесей. Экономические преимущества фотохимического хлорирования объясняются высоким квантовым выходом. Принимают, что в условиях промышленных установок на каждый излученный световой квант вступает в реакцию около 100 молекул хлора. В зависимости от характера исходного углеводорода, концентрации хлора и температуры ртутная лампа мощностью 400 вт активирует протекание реакции 5—15 кг хлора в час. [c.142]

Озон образуется в процессах, сопровождающихся выделением атомарного кислорода (радиолиз воды, разложение перекисей и др.), а также при действии на молекулярный кислород потока электронов, протонов, коротковолнового излучения, т. е. за счет радиохимических и фотохимических реакций. Цепную реакцию образования озона из кислорода можно представить схемой [c.321]

Фотосенсибилизация. Когда фотохимические реакции нельзя инициировать непосредственно светом, так как вещество не поглощает волн доступной длины, можно инициировать реакцию, используя вещества, способные поглощать свет и передавать энергию реагентам. Такой процесс известен как фотосенсибилизация очень эффективным сенсибилизатором является ртуть. Атомы ртути сильно поглощают излучение, соответствующее длинам волн 1849 и 2537 Л, которое легко получить с высокой интенсивностью в ртутных лампах. Полученные таким путем возбужденные атомы ртути могут передавать свою энергию и осуществлять сенсибилизированную реакцию (1 фотон при 2537 А равен 112 ккал/моль, а при 1849 А —154 ккал/моль). Таким путем можно получать атомы Н из Нг [71—74] и углеводородов [4] и зарождать цепные реакции при температурах, при которых обычное зарождение цепей невозможно. Подобные исследования дали очень важные сведения о кинетической природе радикалов. [c.101]

М. Метод прерывистого освещения. Энергия активации, необходимая для инициирования так называемых термических реакций, приобретается разлагающейся молекулой в результате столкновений с другими молекулами. Однако реакции этого типа можно инициировать и при таких температурах, при которых их обычная ( термическая ) скорость очень мала. Энергия активации в подобных случаях получается за счет света (фотохимические реакции) и ионизирующих излучений (например, альфа-, бета-, гамма- или рентгеновских лучей) имеет место и сенсибилизация уже возбужденными молекулами (см. разд. V.43). [c.103]

Когда разложение происходит фотохимически, скорость последующей реакции зависит от интенсивности поглощенного света. В простых случаях она прямо пропорциональна некоторой степени интенсивности поглощенного излучения. Так, обнаружено, что при фотохимической реакции водорода с бромом [87] [c.103]

Хлорирование бензола в производстве хлорбензолов осуществляют в хлораторах — вертикальных цилиндрических аппаратах, футерованных кислотоупорной плиткой и заполненных железными кольцами в качестве катализатора. Хлорирование бензола в производстве гексахлорана осуществляют фотохимическим методом в аппаратах колонного типа, состоящих из отдельных царг. Реакция инициируется и поддерживается ультрафиолетовым излучением, генерируемым ртутно-кварцевыми лампами типа ДРТ-1000, размещаемыми в аппарате так, чтобы обеспечивалось облучение в объеме реакционной массы. [c.352]

Результаты исследований химических реакций, протекающих в предпламенной зоне, нельзя объяснить на основании тепловой или диффузионной модели ламинарного горения. Для объяснения полученных результатов и построения модели процесса ламинарного горения открываются новые возможности, если допустить, что предпламенные процессы являются следствием пламенных фотохимических реакций. Открытие многофотонного, многочастотного поглощения ИК-излучения служит достаточным основанием для такого допущения. [c.122]

На основании представлений, связывающих предпламенные превращения с фотохимическими реакциями, индуцируемыми излучением пламени, можно представить процесс ламинарного горения (распространения пламени) в виде авторегулируемого химического процесса (АХП) согласно схеме [c.122]

Характерной особенностью фотохимических реакций является слабая зависимость их скорости от начальной температуры смеси. Изменение в широких пределах начальной температуры смеси не оказывает существенного влияния на интенсивность излучения. Соответственно этому, как показывает опыт, в предпламенной зоне не происходит возрастания скорости предпламенных процессов, что, в свою очередь, не отражается и на скорости распространения пламени (скорости горения). Так, например, изменение начальной температуры метано-воз-душной смеси с 20 до 680°С приводит к возрастанию скорости распространения пламени всего в 10 раз (с 30 до 300 см/с [144], в то время как согласно правилу Вант-Гоффа скорость большинства химических реакций с повышением температуры только на 10 градусов возрастает в 2—4 раза. Ни тепловая , ни диф- [c.124]

Распад инициаторов может происходить термическим и фотохимическим путем, под действием энергии высоких излучений (радиации), а также в результате взаимодействия компонентов окислительно-восстановительных систем. [c.134]

К первичным фотохимическим процессам -близки так называемые сенсибилизированные реакции, в которых участвуют не те молекулы, которые непосредственно поглощают лучистую энергию, а соседние молекулы, которые сами по себе нечувствительны к излучению данной частоты и получают энергию от непосредственно поглощающих ее молекул. Примером такого процесса является уже рассмотренная нами диссоциация молекулярного водорода в присутствии паров ртути, атомы которой поглощают свет, соответствующий резонансной линии ртути с длиной волны Я = 2536,7 А. В настоящее время известно большое число сенсибилизированных реакций. Кроме паров ртути, сенсибилизаторами могут быть галогены, хлорофилл, ионы железа и др. [c.237]

Так как энергия частиц, применяемых в радиационной химии, во много раз превосходит энергию квантовых уровней валентных электронов веществ — участников химической реакции, то, в отличие от фотохимических процессов, первичный акт взаимодействия излучений большой энергии с веществом не носит избирательного характера. Этот первичный акт взаимодействия, излучений большой энергии с веществом приводит обычно к ионизации вещества и возникновению свободных радикалов. Поглощение ионизирующих излучений зависит от порядкового номера поглощающего элемента. Первичные продукты взаимодействия образуются вдоль путей ионизирующих частиц, причем ионизация возрастает к концу пути частиц и зависит от их природы и массы. В фотохимических реакциях вторичные процессы являются в большинстве случаев чисто химическими (ре- акциями радикалов). В отличие от фотохимических реакций, вещества, возникающие под действием радиации большой энергии, подвержены дальнейшему воздействию излучений. Вторич- [c.258]

Для полной общности эта классификация должна быть дополнена случаями специфических (не термических) способов активации исходных молекул, т. е. фотохимическими и электрохимическими реакциями и реакциями под действием электроразряда п излучений. [c.272]

Воздействие лучистого потока энергии на технологические объекты определяется как свойствами излучателей, так и оптическими свойствами среды, отделяющей излучатель от объекта, свойствами окружающих элементов аппарата и самого обрабатываемого вещества. Длинноволновое излучение вызывает в основном нагрев обрабатываемых веществ, а коротковолновая часть спектра может вызвать фотохимические реакции. [c.95]

Выбор типа излучения зависит от многих факторов. Поглощение ионизирующего излучения веществом неселективно в отличие от поглощения в фотохимических процессах, где поглощение фотонов обусловлено наличием тех или иных поглощающих групп в молекулах вещества. [c.191]

Основная технологическая особенность радиационного воздействия заключается в возможности инициирования процесса в сильно окрашенных, оптически мутных и гетерогенных средах, где фотохимическое инициирование не эффективно. Процесс радиационного синтеза протекает во всем объеме и не требует очистки стенок и окон аппаратов, так как интенсивность 7-излучения снижается обратно пропорционально расстоянию в степени от 1 до 2, в то время как поглощение [c.191]

Скорость реакции зависит от мно] их причин. На нее влияют природа и концентрация реагентов, давление (для реакций с участием газов), температура, катализатор, примеси и их концентрации, степень измельчения (в реакциях с участием твердых веществ), среда (для реакций в растворах), форма сосуда (в цепных реакциях ), интенсивность света (в фотохимических реакциях), потенциал электродов (в электрохимических реакциях), мощность дозы излучения (в радиационнохимических процессах). Таким образом, лишь некоторые из факторов, действующих на скорость реакции, одновременно оказывают влияние на химическое равновесие. В связи с этим надо отметить огромную трудность учета действия различных факторов на скорость реакции и, тем более, количественной их оценки. [c.102]

Перепое оптического излучения в химической технологии самостоятельного интереса не представляет, а изучается в связи с фотохимическими реакциями. Процесс распространения акустических колебаний ие обязательно связан с звукохимией в химической промышленности акустические колебания могут применяться для перемешивания реакционной массы. [c.17]

Рассмотрим процессы, при которых в результате первичного фотохимического акта возникают возбужденные молекулы. В общем случае эти молекулы могут участвовать в следующих процессах излучение света возбужденной [c.162]

Влияние электромагнитного излучения. Под влиянием излучения ультрафиолетового или видимого участка спектра протекают реакции, получившие название фотохимических реакций. При поглощении кванта света молекулы переходят в энергетически возбужденное состояние с повышенной реакционной способностью. Многие фотохимические реакции заканчиваются стадией цепной реакции. [c.530]

Закон Гротгуса — Дрепера, часто называемый первым законом фотохимии только поглощаемое средой световое излучение может произвести ее химическое изменение. Это условие необходимое, но не достаточное для того, чтобы осуществлялась фотохимическая реакция. Многие химические системы поглощают световую энергию без каких-либо химических изменений. [c.611]

Свободные радикалы (инициирование) могут образоваться также за счет воздействий на систему энергии извне (фотохимическое инициирование, действие ионизирующих излучений, применение фотосенсибилизаторов). [c.269]

Активация может быть вызвана также внешними причинами, к которым относятся поглощение квантов света при фотохимических реакциях, действие электрических разрядов, удары электронов, а-частиц, нейтронов и других излучений. [c.335]

Эйнштейн и Штарк на основе представления о квантовой природе света и строения молекул установили закон фотохимической эквивалентности, согласно которому каждая молекула, реагирующая под действием света, поглощает один квант радиации, вызывающей реакцию. Из этого закона следует, что в фоточувствительной системе, находящейся под воздействием излучения с частотой v, на каждый поглощенный квант излучения hv приходится одна активированная молекула. По, закону Эйнштейна и Штарка количество энергии , [c.360]

Скорость неразветвленной цепной реакции может быть значительно увеличена воздействием на систему физических агентов— света, ионизирующих излучений — способствующих возникновению свободных радикалов. При фотохимическом инициировании квантовый выход неразветвленной цепной реакции значительно больше единицы. Действительно, в соответствии с принципом фотохимической эквивалентности Эйнштейна, число свободных радикалов, образующихся в результате фотохимической реакции, равно удвоенному числу поглощенных квантов света. [c.280]

Инициирование можно осуществить различными способами термически, фотохимически, -излучением, с помощью химических инициаторов. Органический радикал генерируется путем отщепления водорода от органического субстрата. Атом брома менее активен, чем атом хлора, а отрыв водорода есть эндотермический процесс (кроме случаев, когда образовавшийся органический радикал стабилизируется за счет резонанса). При бромировании алканов это обстоятельство приводит к тому, что скорость реакции относительно меньше, а атом брома проявляет более высокую селективность. Так, н-бутан бромируется по вторичному углеродному атому в 82 раза быстрее, чем по первичному. Бромирование линейных алканов дает почти исключительно вторичные алкилбромиды, а разветвленные алканы бромируются преимущественно по третичному угл<еродному атому. [c.221]

Из кривой накопления 1,1,1,3-тетрахлороктана для про-дессов, инициированных гамма7 рентгеновским и фотохимическим излучениями, видно, что реакция радиационного ирисоединения четыреххлористого углерода к гептену-1 имеет индукционный период (объясняемый, вероятно, наличием примесей в облучаемой с 1стеме), который при малом времени облучения и небольшой интенсивности сказывается на величине энергетического выхода продуктов. [c.70]

Закономерности протекания химических процессов, обусло-вленных действием света (излучение с частотами видимого спектра и с близкими к ним), рассматриваются в разделе физической химии, называемом фотохимией. В этом разделе значительное внимание уделяется скорости протекания фотохимических реакций, поэтому основы фотохимии целесообразнее всего излагать в разделе, посвященном химической кинетике. [c.229]

Наиболее интересным и важным законом, позволившим разобраться в механизме фотохимических реакций, является закон фотохимической эквивалеитностн Штарка — Эйнштейна (1912), который гласит, что каждому поглощенному кванту излучения /IV соответствует одна измененная молекула. Под изменением, как будет показано ниже, подразумевают как энергетическое, так и химическое превращение. [c.230]

С помощью рентгеновской кристаллографии можно в общем случае определить точный состав и расположение атомов почти в любой молекуле. Однако на сделанное выше заявление накладываются некоторые ограничения. Во-первых, молекула должна находиться в кристаллическом твердом состоянии, что приводит к геометрическим искажениям, возникающим при упаковке ее с соседними молекулами. Во-вторых, система не должна подвергаться фотохимическому разложению при облучении ее рентгеновским излучением в течение дня [1]. В-третьих, интересующая нас система должна образовывать подходящие для кристаллографического исследования кристаллы, исключающие две проблемы, наиболее распространенные при решении структурных задач двойнико-вание и разупорядочивание [2]. В-четвертых, число атомов, положения которых следует определить, не должно быть слишком большим. [c.360]

Скорость реакции зависит от многих факторов. На нее влияют природа и концентрация реагентов, давление (для реакций с участием газов), температура, катализатор, примеси и их концентрации, степень измельчения (в реакциях с участием твердых веществ), среда (для реакций в растворах), форма сосуда (вцепных реакциях), интенсивность сЕ.ета (в фотохимических реакциях), потенциал электродов (в электрохимических реакциях), мощность дозы излучения (в радиационнохимических процессах). Лишь некоторые из факторов, действующие на скорость реакции, одновременно оказывают влияние на химическое равновесие. [c.214]

Методы лазерного фоторазделения основаны на специфическом взаимодействии лазерного излучения с веществом. Элементарный акт фоторазделения смеси с изотопами заключается в селективном фотохимическом превращении (ионизации, диссоциации и т.д.) атомов и молекул с целевым изотопом в веществе (атомный пар или пучок, молекулярная струя или газ и т.д.) и последующим выделением продуктов (ионов, радикалов и т.д.) этого превращения. [c.179]

Фотохимический реактор Хемоядерный реактор (продукты деления) Изотопный источник (7-излучение) [c.183]

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]

Фотохимические реактор ы. Фото.чнмической называется химическая реакция, которая инициируется под воздействием излучения оптического диапазона электромагнитного спектра, т. е. излучения видимой, ближней шфракрасиой и ближней ультрафиолетовой зон. [c.98]

Термическое разложение ацетона происходит при 578 К на 25% за 90,9 с, п эи 601 К — за 31 с. Фотохимическое разложение осущест-вляетгя при длине волны 313 нм с квантовым выходом 7 = 2. Рассчитайте константу скорости мономолекулярного термического разложения ацетона, энергию активации этого процесса и расход энергии электромагнитного излучения (Дж/моль) в фотохимическом процессе. Будет ли сбщий расход энергии электромагнитного излучения соот-ветспювать вычисленному [c.395]

Фотохимические реакции. К фотохимическим относятся реакции, идущие под действием светового излучения — видимого, ультрафиолетового, инфракрасного. В рассмотренной выше реакции синтеза хлороводорода фотохимической является стадия разложения молекул хлора [la свободные атомы дальше реакция идет по цеино.му механизму уже без участия светового излучения. Фотохимические реакции могут и пе сопровождаться цепным процессом, и таким образом каждому кванту действующего на B nie TBO света соответствует только о.тнн элементарный акт, а количество грореагировавщего вещества будет эквивалентно количеству дейст- [c.97]

Рассеяние света. Одним из основных преимуществ оптических методов определения размеров частиц является то, что взаимодействие излучения с частицами не меняет структуры системы, т. е. дисперсная с[1стема остается прежней (за исключением тех случаев, когда происходят фотохимические реакции). К числу наиболее перспективных относится метод фотокорреляционной спектроскопии [133, 134]. Причиной светорассеяния является наличие оптических неоднородностей в среде. Такие среды называют мутными. В основе теории рассеяния света в мутных средах лежат следующие предположения 1) размер частиц много меньше длины волны света (/ Д 0,1) 2) не происходит поглощения (раствор не окрашен) 3) форма частиц близка к сферической 4) концентрация частиц мала, так что не происходит интерференции пучков, рассеянных различными частица- [c.94]

Химические свойства воды также определяются ее составом и строением. Молекулу воды можно разрушить только энергичным внешним воздействием. Вода начинает заметно разлагаться только при 2000 °С (термическая диссоциация) или под действием ультрафиолетового излучения (фотохимическая диссоциация). На воду действует также радиоактивное излучение. При этом образуются водород, кислород и пероксид водорода Н2О2. Щелочные и щелочноземельные металлы разлагают воду с выделением водорода при обычной температуре, а магний и цинк — при кипячении. Железо реагирует с водяными парами при красном калении. Вода является одной из причин коррозии — ржавления металлов (с. 156). Благородные металлы с водой не реагируют. [c.101]