ФОТОКИМЁ

ФОТОКИМЁ — кимёнинг ёруғлик таъсирида содир бўладиган реакцияларни ўрганувчи бўлими. Фотокимё оптика ва оптик нурланиш билан чамбарчас боғлиқ. Фотокимёнинг илк крнунлари 19-а. да пайдо бўлди (Гротгус қонуни, Бунзен қонуни). Фотокимё 20-а. нинг 1-чорагида Эйнштейн қонуни эълон қилингандан кейингина мустақил фан сифатида ташкил топди. Модда молекуласи ёрутлик квантини ютганида асосий ҳолатдан уйғонган ҳолатга ўтади ва кимёвий реакцияга киришади. Бу дастлабки реакция (фотокимёвий реакция) маҳсулоти кўпинча охирги маҳсулотларнинг ҳосил бўлишига олиб келувчи турлича иккиламчи реакцияларда қатнашади. Шу нуқтаи назардан Фотокимёни ёруғлик квантларини ютганда ҳосил бўладиган уйғонган молекулалар кимёси деб таърифлаш мумкин. Уйғонган молекулаларнинг талайгина ёки бир қисми кўпинча фотокимёвий реакцияга киришмай, турлича дезактивацион фотофизикавий жараёнлар натижасида асосий ҳолатига қайтади. Ушбу жараёнлар кўпчилик ҳолларда квант ёруғлик чиқариш (флуоресценция ёки фосфоресценция) билан содир бўлади.

Молекулаларнинг диссоциланиб атом ва радикаллар ҳосил қилиши газ фазасидаги фотокимёвий реакцияга яққол мисол бўла олади. Мас, кислородга қисқа тўлқинли ультрабинафша нурлар таъсир этганида ҳосил бўлган уйғонган О2 молекулалари эркин атомларга диссоциланади: О* ч>О+О.

Бу атомлар О2 билан иккиламчи реакцияга киришиб озон ҳосил қилади: О+О2Ю3. Бундай жараёнлар атмосферанинг юқори қатламида қуёш нури таъсирида содир бўлади (қ. Атмосфера озони).

Фотокимёвий реакциялар механизмини ўрганиш жуда мураккаб масала. Ёруғлик квантининг ютилиши ва қўзғалган молекуланинг пайдо бўлиши борйўғи 10~15 сек. ичида ўтади.

Каррали боғли ва ароматик ҳалқали органик молекулаларда 2 типдаги, яъни синглет ва триплет ҳолати мавжуддир. Молекула ёруғлик кванти ютганидагина бевосита синглет уйғонган ҳолатга ўтади. Молекула фотофизикавий жараён натижасида синглет ҳолатдан триплет ҳолатга ўтади. Молекуланинг синглет уйғонган ҳолатда мавжуд бўлиш даври 10 8 сек; триплет ҳолатда мавжуд бўлиш даври эса 10»5 —10~4 сек. дан (суюқ муҳит учун) 20 сек. гача (қаттиқ муҳит, мас, қаттиқ полимерлар учун). Шу боис кўпчилик органик молекулалар триплет ҳолатдагина кимёвий реакцияларга киришади. Бу ҳолатда молекулаларнинг концентрацияси шунчалик катта бўладики, улар нурларни ютиб юқори уйғонган ҳолатга ўтади ва икки квантли реакция деб аталувчи реакцияга киришади. Уйғонган А* молекула кўпинча уйғонмаган А молекула билан ёки бошқа В молекула билан комплекс хреил қилади. Фақат уйғонган ҳолатда бўлган бундай комплекслар эксимерлар (АА)* ёки эксиплекслар (АВ)* дейилади. Эксиплекслар бирламчи кимёвий реакциялар асоси ҳисобланади. Фотокимёвий реакцияларнинг бирламчи маҳсулотлари — радикаллар, ионлар, ионрадикаллар ва электронлар тезлик бн, одатда, 10»3 сек. гача бўлган вақт ичида қоронғи реакцияга киришади.

Фотокимёвий реакциялар механизмини текширишнинг энг самарали усулларидан бири импульс фотолиздир. Бу усулнинг моҳияти реакция аралашмасига қисқа муддатли, лекин кучли ёруғлик нури таъсир эттириб юқори концентрацияли уйғонган молекулалар ҳосил қилишдан иборат. Бунда ҳосил бўлган қисқа муддат мавжуд бўлувчи зарралар (аниқроғи — уйғонган ҳолатдаги молекулалар, юқорида айтиб ўтилганидек, фотокимёвий реакциянинг бирламчи маҳсулотлари) «зондловчи» нурни ютишга қараб аниқланади. Зарраларнинг нур ютиши ва уларнинг вақт бўйича ўзгариши фотокўпайтиргич ва осциллограф ёрдамида қайд қилинади.

Фотокимёдан амалда кенг фойдаланилади. Фотокимёвий реакцияга асосланган кимёвий синтез усуллари ишлаб чиқилган. Информацияларни ёзишда фотохром бирикмалардан фойдаланилади. Фотокимёвий жараёнлардан микроэлектроникада рельеф тасвирлар, полиграфияда, босма формалар ҳосил қилишда фойдаланилади. Фотокимёвий хлорлашда (асосан, тўйинган углеводородларни) ҳам Фотокимё муҳим амалий аҳамиятга эга. Фотокимё фотофафияда кенг қўлланади.

Loading...