Вход для пользователей
Забыли пароль?    Регистрация
 
Химическое производство: Фотохимические процессы

Механизм фотохимических процессов базируется на активации молекул реагирующего вещества при поглощении света. При этом изменяется электронная структура самой молекулы, т.е. электроны внешних оболочек атомов возбуждаются, а молекула стает способной к химическим превращениям.

Фотохимические процессы делят на прямые процессы и сенсибилизированные. В проходящей прямой реакции происходит поглощение излучения одним либо несколькими веществами, которые участвуют в реакции. В сенсибилизированной реакции излучения поглощает определенное вещество, возбуждающее реакцию, но само не участвует в реакции.

В каждой фотохимической реакции имеют место три стадии:

- сначала происходит поглощение света и переход состояния молекулы в электронно-возбужденное;

- фотохимические первичные процессы с непосредственным участием возбужденных молекул и созданием фотохимических первичных продуктов;

- вторичные реакции веществ, которые образовались в первичном процессе.

В первой стадии фотохимического процесса образуются короткоживущие изомеры, которые имеют повышенную электронную энергию, атомы и радикалы. Часто они легко принимают участие во вторичных реакциях.

Передача возбуждения от одной молекулы к другой называют сенсибилизацией, а вещество, которое поглощает луч и становится переносчиком энергии, называют фотосенсибилизатором.

В зависимости от роли и характера воздействия лучей фотохимические процессы условно можно разнести на три группы.

К первой группе относят реакции, которые самовольно могут происходить после поглощения реагентами лучевого импульса. Для таких процессов луч выполняет роль возбудителя и инициатора. Сюда относят: хлорирование и бромирование углеводов, синтез различных полимеров (полимеризацию стирола и получения полистирола), синтез хлористого водорода.

При обычных условиях эти реакции происходят очень медленно, а под действием солнечного света или подогрева они сопровождаются даже взрывом. Ко второй группе фотохимических процессов относят процессы, для которых необходимо все время подводить лучевую энергию к реагентам. Достаточно прервать подачу энергии - процессы останавливаются.

К процессам такого типа относят процессы, имеющие место в живой клетке, процессы естественного фотосинтеза, связанные с поглощением света пигментом хлорофиллом, содержащимся у растений, процессы, связанные с образованием электротока в солнечных батареях - это одно из направлений применения солнечной энергии.

Наибольшее распространение в космической технике получили кремневые фотопреобразователи, преобразователи солнечной лучистой энергии в тепловую для отопления помещений за счет конвекции воздуха и др.

К третьей группе относят процессы, происходящие под действием луча, - фотокаталитические реакции. Луч в таких процессах поглощается катализатором, который ускоряет процесс, а не реагирующими веществами.

Под действием луча осуществляется возбуждение электронов атомов, которые расположены на поверхности катализатора и уменьшение энергии активации реакции. Фотокатализаторами могут быть некоторые полупроводниковые материалы (оксиды меди, олова, цинка, кадмия), которые и наносят на основу.

К фотокаталитическим процессам относят: синтез органических веществ (к примеру, синтез карбоновых кислот за счет реакций окисления), реакция разложения пероксида водорода (в качестве катализатора используют соединения железа, меди, марганца, нанесенных на основу).

Целесообразность и распространение использования фотохимических процессов заключается в их превосходстве над термохимическими: возможность точного регулирования высокая селективность реакции, степени возбуждения молекул, возможность активизировать только определенную группу или связи в молекуле путем изменения интенсивности излучения, возможность получения неустойчивых термодинамических соединений, на процессы не влияет температура, высокая степень чистоты продукции, скорость реакции легко регулируется.

Полезное: Как правельно выбрать тип фундамента при постройке загородного дома? Что при выборе нужно учесть? Ответы на эти вопросы понятны специалистам строительной отрасли.. А для людей, которые впервые столкнулись с этим, можно ознакомиться на сайте pro-stroichky.ru

03.07.2012 21:05 • Администратор


Комментарии
Гости не могут добавлять комментарии, войдите или зарегистрируйтесь.

Получайте обновления:

     







Наша кнопка





Наша ссылка

Разделы публикаций
Промышленные технологии сварочного производства Сварка
Промышленные технологии механической обработки материалов Механическая обработка
Системы технологий промышленных производств Системы технологий
Промышленные технологии металлургического производства Металлургия
Промышленные технологии сборочнных операций Сборка
Промышленные технологии термической обработки материалов Термическая обработка
Промышленные технологии химического производства Химическое производство
Технологии строительной индустрии Строительство
Публикации о нанотехнологиях Нанотехнологии
Прочие публикации Прочее






Яндекс цитирования Check PageRank
Сайт работает на LinkorCMS