Fotokimyo

Manba: ÖzME, 9-jild (2000–2005), «Özbekiston milliy ensiklopediyasi» Davlat ilmiy naşriyoti · elektron nusxa: ziyouz.com kutubxonasi, 241–242-b. — ziyouz.com

Fotokimyo — kimyoning yoruğlik ta'sirida sodir böladigan reaksiyalarni örganuvçi bölimi. F. optika va optik nurlaniş b-n çambarças boğliq. F.ning ilk krnunlari 19-a.da paydo böldi (Grotgus qonuni, Bunzen qonuni). F. 20-a.ning 1-çoragida Eynşteyn qonuni e'lon qilingandan keyingina mustaqil fan sifatida taşkil topdi. Modda molekulasi yorutlik kvantini yutganida asosiy holatdan uyğongan holatga ötadi va kimyoviy reaksiyaga kirişadi. Bu dastlabki reaksiya (fotokimyoviy reaksiya) mahsuloti köpinça oxirgi mahsulotlarning hosil bölişiga olib keluvçi turliça ikkilamçi reaksiyalarda qatnaşadi. Şu nuqtai nazardan F.ni yoruğlik kvantlarini yutganda hosil böladigan uyğongan molekulalar kimyosi deb ta'riflaş mumkin. Uyğongan molekulalarning talaygina yoki bir qismi köpinça fotokimyoviy reaksiyaga kirişmay, turliça dezaktivatsion fotofizikaviy jarayonlar natijasida asosiy holatiga qaytadi. Uşbu jarayonlar köpçilik hollarda kvant yoruğlik çiqariş (fluoressensiya yoki fosforessensiya) b-n sodir böladi.

Molekulalarning dissotsilanib atom va radikallar hosil qilişi gaz fazasidagi fotokimyoviy reaksiyaga yaqqol misol böla oladi. Mas, kislorodga qisqa tölqinli ultrabinafşa nurlar ta'sir etganida hosil bölgan uyğongan O2 molekulalari erkin atomlarga dissotsilanadi: O* ç>O+O.

Bu atomlar O2 b-n ikkilamçi reaksiyaga kirişib ozon hosil qiladi: O+O2Yu3. Bunday jarayonlar atmosferaning yuqori qatlamida quyoş nuri ta'sirida sodir böladi (q. Atmosfera ozoni).

Fotokimyoviy reaksiyalar mexanizmini örganiş juda murakkab masala. Yoruğlik kvantining yutilişi va qözğalgan molekulaning paydo bölişi boryöği 10~15 sek. içida ötadi.

Karrali boğli va aromatik halqali organik molekulalarda 2 tipdagi, ya'ni singlet va triplet holati mavjuddir. Molekula yoruğlik kvanti yutganidagina bevosita singlet uyğongan holatga ötadi. Molekula fotofizikaviy jarayon natijasida singlet holatdan triplet holatga ötadi. Molekulaning singlet uyğongan holatda mavjud böliş davri 10 8 sek; triplet holatda mavjud böliş davri esa 10»5 —10~4 sek.dan (suyuq muhit uçun) 20 sek.gaça (qattiq muhit, mas, qattiq polimerlar uçun). Şu bois köpçilik organik molekulalar triplet holatdagina kimyoviy reaksiyalarga kirişadi. Bu holatda molekulalarning konsentratsiyasi şunçalik katta böladiki, ular nurlarni yutib yuqori uyğongan holatga ötadi va ikki kvantli reaksiya deb ataluvçi reaksiyaga kirişadi. Uyğongan A* molekula köpinça uyğonmagan A molekula b-n yoki boşqa V molekula b-n kompleks xreil qiladi. Faqat uyğongan holatda bölgan bunday komplekslar eksimerlar (AA)* yoki eksiplekslar (AV)* deyiladi. Eksiplekslar birlamçi kimyoviy reaksiyalar asosi hisoblanadi. Fotokimyoviy reaksiyalarning birlamçi mahsulotlari — radikallar, ionlar, ionradikallar va elektronlar tezlik bn, odatda, 10»3 sek. gaça bölgan vaqt içida qoronği reaksiyaga kirişadi.

Fotokimyoviy reaksiyalar mexanizmini tekşirişning eng samarali usullaridan biri impuls fotolizdir. Bu usulning mohiyati reaksiya aralaşmasiga qisqa muddatli, lekin kuçli yoruğlik nuri ta'sir ettirib yuqori konsentratsiyali uyğongan molekulalar hosil qilişdan iborat. Bunda hosil bölgan qisqa muddat mavjud böluvçi zarralar (aniqroği — uyğongan holatdagi molekulalar, yuqorida aytib ötilganidek, fotokimyoviy reaksiyaning birlamçi mahsulotlari) «zondlovçi» nurni yutişga qarab aniqlanadi. Zarralarning nur yutişi va ularning vaqt böyiça özgarişi fotoköpaytirgiç va ossillograf yordamida qayd qilinadi.

F.dan amalda keng foydalaniladi. Fotokimyoviy reaksiyaga asoslangan kimyoviy sintez usullari işlab çiqilgan. Informatsiyalarni yozişda fotoxrom birikmalardan foydalaniladi. Fotokimyoviy jarayonlardan mikroelektronikada relyef tasvirlar, poligrafiyada, bosma formalar hosil qilişda foydalaniladi. Fotokimyoviy xlorlaşda (asosan, töyingan uglevodorodlarni) ham F. muhim amaliy ahamiyatga ega. F. fotofafiyada keng qöllanadi.

Q.: Atmosfera ozoni

Asl matn (kirill, PDF'dagidek)

ФОТОКИМЁ — кимёнинг ёруғлик таъсирида содир бўладиган реакцияларни ўрганувчи бўлими. Ф. оптика ва оптик нурланиш б-н чамбарчас боғлиқ. Ф.нинг илк крнунлари 19-а.да пайдо бўлди (Гротгус қонуни, Бунзен қонуни). Ф. 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 Ф.ни 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) б-н 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 б-н 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 б-н ёки бошқа В молекула б-н 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.

Ф.дан 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 Ф. муҳим амалий аҳамиятга эга. Ф. фотофафияда кенг қўлланади.

Matn ÖzME'dan o'zgartirişsiz olingan, faqat yozuvi yangi alifboga o'girilgan. Qisqartmalar asl holida. Xato ko'rsangiz — xabar bering.