Процесс — фотолиз — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1
Процесс — фотолиз
Cтраница 1
Процесс фотолиза может быть отчетливо разделен на две реакции или серии реакций. [1]
К ним относятся процессы фотолиза, химической кинетики, молекулярного и турбулентного тепло — и массопереноса. Подобные модели призваны не только дать физическую интерпретацию влияния солнечных и геомагнитных возмущений на структуру и состав газовой среды, но и прогнозировать ее поведение на высотах, где располагаются орбиты ИСЗ и пилотируемых орбитальных станций. [2]
Изучение кинетики термических реакций процесса фотолиза показало, что наибольшие положительные изменения энтальпии и энтропии активации происходят при переходе метародопсина I в метародопсин II; вместе с тем на данной стадии наблюдается и наибольший спектральный сдвиг. [3]
Как указывалось выше, в процессе фотолиза отсутствует какая-либо избирательность в переходе отдельных элементов в продукты фотолиза. Видимо все металлсодержащие органические соединения облучаемой фракции, подвергаясь интенсивному фотохимическому воздействию, более или менее одинаково участвуют в реакциях фотолиза. Поэтому можно без особой погрешности принять, что аналогично цинку, марганцу, меди и никелю и все другие элементы, входящие в состав золаобразующих соединений облучаемой фракции, практически полностью выделяются фотохимическим способов в виде продуктов фотолиза. [6]
В результате подобных реакций в процессе фотолиза наблюдали сужение спектра ЭПР радикала НО2, так как в среднем вновь образующийся гидроперекисный радикал может оказаться на большем расстоянии от своего партнера. [7]
Атомы кислорода, образующиеся в процессе фотолиза перекиси при низких температурах, вероятно, не стабилизируются. [8]
В работе Швеммера [154] был исследован процесс фотолиза
Если интерес представляет главным образом механизм процесса фотолиза в растворе, то обычно удобнее изучать реакцию при низких температурах. Часто задача упрощается, если среда при охлаждении превращается в стекло, ибо излучение может проникать в твердое тело. Поликристаллический порошок ( если он образуется при замораживании) обычно не обладает достаточной прозрачностью, что затрудняет проведение фотолиза. [10]
Из изложенного следует, что с наибольшим эффектом
Однако, как показывает эксперимент, существенное различие процессов фотолиза тол ифшидаметилемлоксана и гек са. Это может быть связано — с рядом обстоятельств. Можно предположить, что из двух направлений первичного фотохимического акта (1.1) и (2.1) в соединении I более предпочтительным является разрыв С — Н — связи. [12]
Еще в 1927 г. было установлено [27], что эффективность
Уменьшение числа междуузельных ионов серебра вызывает снижение скорости в начальной стадии процессов фотолиза, радиолиза и термического разложения. В свою очередь, вследствие этого уменьшается число начальных центров реакции и, следовательно, снижается концентрация продуктов радиолиза, катализирующих термический распад. [14]
Такой реакцией является, например, рассмотренный во втором параграфе этой главы
Страницы: 1 2 3 4
www.ngpedia.ru
4. Что представляет собой процесс фотолиза (фотоокисления)? 1) расщепление молекулы воды при…
Биология, опубликовано 05.12.2018
Вариант 1
А. Выберите один правильный ответ
1. Главный признак живого организма:
а) изменение формы,
б) изменение размера,
в) обмен веществ,
г) пассивное передвижение
А 2. Все живые организмы в отличие от неживых:
б) существуют независимо от среды,
в) изменяют форму,
г) изменяются под воздействием среды.
А 3. В предложенном перечне найди название систематической категории:
а) вид,
б) собака,
в) роза,
г) человек.
А 4. Группа особей, скрещивающихся между собой и дающих плодовитое потомство – это:
а) вид,
б) род,
в) тип,
г) отряд
А 5. Главная задача систематики – это изучение:
а) этапов эволюции,
б) отношений организмов и окружающей среды,
в) приспособленности организмов к условиям обитания,
г) рганизмов и объединение их в группы на основе родства.
Вариант 2
1) питание
2) рост
3) обмен веществ
4) наследственность.
Б 2. Преемственность поколений обеспечивается за счет
1) развития
2) роста
3) размножения
4) обмена веществ.
Б 3. Удвоение ДНК происходит на уровне организации жизни
1) клеточном
2) молекулярном
3)органо-тканевом
4) организменном
Б 4. Круговорот воды в природе наблюдается на уровне организации жизни
1) популяционно-видовом
2) биосферном
3) экосистемном
4) организменном.
Б 5. Цветение черемухи обыкновенной наблюдается на уровне организации жизни
1) клеточном
2) молекулярном
4) организменном
Б 6. Деление ядра – это пример проявления жизни на уровне
1) клеточном
2) молекулярном
3)органо-тканевом
4) организменном..
Б 7. Динамика численности уссурийского тигра – это пример на уровне
1) популяционно-видовом
2) биосферном
3) экосистемном
4) организменном.
Б 8. На каком уровне организации живого происходят генные мутации?
1) организменном
2) клеточном
3) видовом
4) молекулярном
Б 9. Способность организма отвечать на воздействия окружающей среды называют:
1) воспроизведением
2) эволюцией
3) раздражимостью
4) нормой реакции
Б 10. Живое от неживого отличается способностью
2) участвовать в круговороте веществ
3) воспроизводить себе подобных
4) изменять размеры объекта под воздействием среды
Б 11. Клеточное строение — важный признак живого — характерен для
1) бактериофагов
2) вирусов
3) кристаллов
4) бактерий.
Б 12. Для изучения строения клетки необходимо:
1) рассмотреть под микроскопом орган растения, например, лист;
2) приготовить тонкий срез какого либо растения и рассмотреть его под микроскопом;
3) выделить из органа одну клетку и рассмотреть ее под микроскопом;
4) поставить опыт по изучению значения света в жизни растения и наблюдать за ним
Фотолиз — это… Что такое Фотолиз?
Фотодиссоциация (или фотолиз) — химическая реакция при которой химические соединения разлагаются под действием фотонов. Фотодиссоциация не ограничена видимым светом. Для того, чтобы иметь достаточную энергию для разрушения молекулы фотон, являющийся электромагнитной волной, должен обладать энергией видимого света или выше (ультрафиолет, рентгеновские лучи, гамма-лучи). Процесс определяется взаимодействием фотона и целевой молекулы.
Роль в фотосинтезе
Фотолиз является частью фотосинтеза, которая протекает в гранах хлоропластов. При фотолизе свет, поглощенный хлорофиллом превращается в химическую энергию, которая затем используется для разложения воды на водород и кислород. Кислород выделяется в виде побочного продукта, а водород связывается с коферментом НАДФ с образованием НАДФH
Фотолиз в атмосфере
Фотолиз также протекает в атмосфере как часть последовательности реакций в ходе которой первичные загрязняющие вещества, такие как углеводороды и оксиды азота, взаимодействуют с образованием вторичных загрязняющих веществ, таких как пероксиацилнитраты. См. подробнее статью смог.
Две важнейших реакции фотодиссоциации в тропосфере
Первая:
- O3 + hν → O2 + O(1D) λ < 320 nm
в ходе которой генерируется возбужденный атомарный кислород, который при дальнейшей реакции с водой даёт радикал гидроксила:
- O(1D) + H2O → 2OH
Гидроксил-радикал является ключевым в химии атмосферы, как инициатор окисления углеводородов в атмосфере, а также действующий как моющее средство.
Вторая:
- NO2 + hν → NO + O
-ключевая реакция при образовании тропосферного озона.
Образование озонового слоя также связано с фотодиссоциацией. Озон в стратосфере Земли образуется под воздействием ультрафиолета на кислородную молекулу, содержащую два атома кислорода (O2), которая разлагается на индивидуальные атомы (атомарный кислород). Атомарный кислород затем взаимодействует с неразрушенным O2 с образованием озона, O3.
Фотолитическим является процесс разрушения хлорфторуглеводородов в верхних слоях атмосферы с образованием озоноразрушающих свободных радикалов хлора.
В астрофизике фотодиссоциация является одним из важнейших процессов разрушения и образования новых молекул. В вакууме межзвёздного пространства, молекулы и свободные радикалы могут существовать длительное время. Скорость фотодиссоциации очень важна для изучения состава межзвёздного вещества из которго образуются звёзды.
Типичный пример реакции фотолиза в межзвёздном пространстве (hν — обозначение кванта света, фотона):
Многофотонная диссоциация
В сравнении с ультрафиолетом или другими фотонами высоких энергий, энергии одиночных фотонов инфракрасного спектрального диапазона обычно недостаточно для прямой фотодиссоциации молекул. Однако, после поглощения серии инфракрасных фотонов молекула может прирастить свою внутреннюю энергию до уровня, превышающего порог диссоциации. Многофотонная диссоциация может быть достигнута при использовании лазеров высоких энергий, таких как углекислотный лазер, лазер на свободных электронах, или при длительном времени взаимодействия молекул с потоком излучения без возможности быстрого охлаждения. Последний метод позволяет добиваться многофотонной диссоциации даже под воздействием излучения абсолютно чёрного тела.
Флэш-фотолиз
Флэш-фотолиз — метод, при котором импульс лазера, продолжительностью несколько наносекунд (пикосекунд, фемтосекунд) возбуждается лампой-вспышкой. Метод разработан в 1949 году М. Ойгеном, Р. Норришем и Дж. Портером, удостоенным Нобелевской премии по химии в 1967 году за это открытие.
См. также
Wikimedia Foundation. 2010.
dic.academic.ru
Фотолиз воды — Справочник химика 21
МЕХАНИЗМ ФОТОСИНТЕТИЧЕСКОГО ФОСФОРИЛИРОВАНИЯ, ОСНОВАННЫЙ НА ФОТОЛИЗЕ ВОДЫ [c.266]
В настоящее время предложены два типа механизма фотосинтетического фосфорилирования. Первый из них основан на гипотезе, согласно которой первичная световая реакция представляет собой фотолиз воды. Согласно второму типу механизма, выдвинутому Арноном [1], первичной световой реакцией является активация электрона хлорофилла до более высокого энергетического уровня. Арнон и др. [2] предположили далее, что для последующего выделения кислорода в растениях необходима дополнительная световая реакция, связанная с участием какого-то пигмента, отличающегося от хлорофилла а. [c.266]
В отсутствие жизни основным источником О2 должен быть фотолиз воды под действием коротковолнового УФ-излучения [c.211]
Известный интерес представляет фотохимический способ получения водорода, основанный на процессах фотолиза воды, т, е. разложение ее светом. Представим себе, что в воду погружено два электрода, один из которых является полупроводником, а второй— металлом. Если полупроводник подвергать солнечному облучению, то кванты света генерируют в нем свободные электроны. Последние, покидая привычные места, оставляют дырки, т, е. частицы с положительным зарядом. Далее дырки мигрируют к границе электрода с раствором и, встречаясь там с гидроксид-нонами, образуют кислород. Что касается электронов, то они по внешней цепи переходят к металлическому электроду, на поверхности которого восстанавливается водород. Эти процессы можно выразить следующим образом. [c.84]
Прямой фотолиз воды. не. подходит для преобразования солнечной энергии, поскольку вода не поглощает в видимом спектральном диапазоне. Энергетический порог расщепления БОДЫ до радикальных фрагментов И и ОН примерно соответствует длине волны света Я = 240 нм, но даже на этой длине волны свет поглощается слабо. В то же время ионный окислительно-восстановительный механизм требует переноса четырех электронов. Для переноса каждого электрона необходима свободная энергия 472/4=118 кДж/моль, соответствующая энергии поглощаемого кванта света с длиной волны примерно 1000 нм в ближнем ИК-диапазоне (или, в терминах потенциала, около 118 000/96 500=1,22 В). Такое многоквантовое окислительновосстановительное расщепление воды представляется многообещающим. Вопрос заключается в том, как его осуществить. [c.268]
Предполагают [5], что в превращениях оксидов азота участвуют гидроксидные (ОН-) и гидропероксидные (НО 2) радикалы, возникающие в реакциях фотолиза воды и разложения углеводородов. Обнаружено, что НО 2 является важной промежуточной частицей в процессах горения и образования фотохимического смога. Он активно участвует в окислении N0 [c.14]
Земли в атмосферу окислительную в результате выделения кислорода при фотосинтезе. В настоящее время предполагают, что процесс фотолиза воды в верхних слоях атмосферы с удалением водорода в космическое пространство не смог бы обеспечить образование большого количества кислорода в течение докембрийского периода [18]. [c.1008]
Гидрогеназа получает электроны от ферредоксина. В качестве доноров электронов используются различные органические соединения. Процесс сопровождается облучением видимым светом. Эта форма получения энергии имеет ряд достоинств избыток субстрата фотолиза (воды) нелимитированный источник энергии (солнечный свет) не загрязняющий атмосферу водород. Водород обладает более высокой теплотворной способностью по сравнению с углеводородами, кроме того, процесс получения водорода — возобновляемый процесс, зависящий в основном от стабильности вьщеленных хлоропластов. Водород можно получать в присутствии искусственного донора ё» (вместо воды) и поглощающих свет пиг- [c.26]
Модификацию свойств твердых тел путем создания дефектных структур можно проиллюстрировать на примере материала, из которого изготавливают электрод для процесса фотолиза воды. Наилучший материал по многим критериям — оксид титана (IV). Однако чистый оксид титана (IV) — диэлектрик. Если убрать из кристаллической решетки немного кислорода, то электрическая проводимость возрастает на много порядков. Для ТЮ1,9а и ТЮ1.995 электрическая проводимость разнится на 14 порядков Такие же результаты можно достичь, если ТЮ легировать атомами Не и Сг, Еще более эффективным оказалось использование и того и другого пути одновременно. [c.48]
Фотолиз воды, общий для всех фотосинтетических реакций [c.262]
Коренное изменение возможно, если удастся использовать полупроводниковую керамику с оптимальной шириной запрещенной полосы для фотоэлектролиза воды она должна лежать в пределах от 2,15 до 2,3 эВ. Идеальную для фотолиза воды ширину запрещенной зоны имеют, например, фотоаноды на основе оксидов железа. [c.84]
Фотол
www.chem21.info
Процесс — фотолиз — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 4
Процесс — фотолиз
Cтраница 4
В водной среде пропанид разлагается под действием солнечного света. При этом происходят: замещение атомов хлора на гид-роксильные группы, приводящее к образованию моно — и диокси-пропионанилидов; отщепление ароматического ядра с образованием амида пропионовой кислоты; восстановительное дехлорирование пропанида с образованием 3-хлор — или 4-хлорпропионанилида, а также незамещенного пропионанилида; гидролиз амидной связи с образованием 3 4-дихлоранилина и тетрахлоразобензола; окисление диоксипроизводных пропанида с конденсацией в полимерные соединения типа гуминовых кислот. Процесс фотолиза пропанида наблюдали также в опытах, проведенных в полевых условиях [38]; пониженная инсоляция способствует значительному накоплению остатков токсикантов в растениях риса. При фотолизе хлордиме-форма в первую очередь отщепляются метальные группы при атоме азота ( см. схему на с. Образующиеся форманилиды подвергаются дальнейшему распаду. [46]
Солнца может запасаться в ценном топливе-водороде. Фотохимики и фотобиологи проявляют большой интерес к этим исследованиям, поскольку получение солнечного водорода из воды открывает новые перспективы в энергетике. Процессу фотолиза присущ ряд особенностей, которых нет у каких-либо других систем преобразования энергии. Субстратом в нем является обычная вода, источником энергии с неограниченным запасом — солнечный свет, а продуктом — водород. Его просто хранить, он не загрязняет окружающую среду. Процесс этот циклический, поскольку при потреблении водорода регенерируется субстрат — вода. Система привлекательна и тем, что она работает при обычной температуре; в ней не образуются; токсичные промежуточные соединения. [48]
Наконец, эмульсию фиксируют с помощью веществ, пассивирующих или растворяющих неразложенные микрокристаллы. Образование скрытого изображения может быть ранней стадией процесса прямого почернения. Этот термин обычно используют применительно к процессу фотолиза галогенида серебра, в ходе которого после продолжительного экспонирования и без химического проявления образуется значительное количество металлического серебра. [49]
Измеренные значения k2 и k3 составляют соответственно 4 — Ю6 дмэ / ( моль-с) и 2 — Ю8 дм6 / ( моль2 — с) при температуре 18 С. Тогда значение k приблизительно составляет 450 с -, и равновесная [ О ] достигается примерно за 4 6 / 400 — 0 01 с. Этот расчет показывает, что использование ПСС допустимо для процесса медленного фотолиза озона с характерным временем — минуты или часы. Однако этот подход уже не давал бы удовлетворительных результатов, если бы [ О3 ] и [ О2 ] были на несколько порядков меньше, чем приведенные выше, или в случае кинетических исследований в течение более коротких промежутков времени. В принципе использование метода ПСС должно быть обосновано в каждом отдельном случае. [50]
В так называемых фотореакторах типа Falling Film раствор, подвергаемый фотолизу, постоянно перекачивается из буферного сосуда в собственно реакционный сосуд с помощью тефлоновой турбинки. Основное достоинство данного способа заключается в том, что очень тонкий слой раствора, окружающий насадку, в которую вставляют лампу, непрерывно сменяется. Это особенно важно в тех случаях, когда в процессе фотолиза выделяются твердые частицы продуктов разложения. В обычных фотореакторах с погруженной лампой твердые частицы оседают иа насадке и значительно снижают эффективность фотолиза. Особенно надежной аппаратурой, пригодной, в частности, для проведения фотопревращений металлоорганических соединений в больших объемах, является представленный на рис. 463 фотореактор А 9356 фирмы NORMAG по Майеру. [51]
Но этот максимум лежит в очень небольшом диапазоне световой воли 248 М А для токсистерола и 260 — 293 м ц для эргостерола. Абсорбционный максимуг для витамина D2 ( 265м А -) совпадает с максимумом для люмистерола и тахн стерола. Близость абсорбционных максимумов различных фотодериватов ш позволяет пока строго управлять процессом фотолиза в сторону последователь пого и полного превращения одного фотодеривата в другой. [52]
Такие металлы, как железо ( III) и медь ( II) с лигандами, содержащими серу или азот, образуют комплексы, наиболее подходящие с точки зрения практического применения. Важным является и то, что такого типа соединения в процессе фотолиза образуют свободные металлические ионы, в результате чего окислительная деструкция, продолжается и после непосредственного УФ-облучения. Поэтому полимеры с такими добавками продолжают разрушаться и в почве после атмосферной экспозиции, что существенно для их дальнейшего биологического разрушения. [54]
Используя аргументы, аналогичные описанным выше, они пришли к заключению, что метилен реагирует в синглетном ( спаренные спины) состоянии. Кроме того, учитывая высокую реакционную способность метилена ( наводившую на мысль об очень коротком периоде его жизни), они считали, что метилен, вероятно, образуется в синглетном состоянии. Это вполне вероятно, так как нет оснований предполагать инверсию спинов в процессе фотолиза, хотя, как предполагали Фрей и Кистяковский [194] и как сейчас известно [188], синглетное состояние не обязательно является основным. [55]
Используя аргументы, аналогичные описанным выше, они пришли к заключению, что метилен реагирует в синглетном ( спаренные спины) состоянии. Кроме того, учитывая высокую реакционную способность метилена ( наводившую на мысль об очень коротком периоде его жизни), они считали, что метилен, вероятно, образуется в спнг-летном состоянии. Это вполне вероятно, так как нет оснований предполагать инверсию спинов в процессе фотолиза, хотя, как предполагали Фрей и Кистяковский [194] и как сейчас известно [188], синглетное состояние не обязательно является основным. [56]
Страницы: 1 2 3 4
www.ngpedia.ru
Световая фаза фотосинтеза. Фотолиз воды или реакция Хилла
Фотосинтез (от др.-греч. φῶς — свет и σύνθεσις — соединение, складывание, связывание, синтез) — процесс образования органических веществ из углекислого газа и воды на свету при участии фотосинтетических пигментов (хлорофилл у растений, бактериохлорофилл и бактериородопсин у бактерий). В современной физиологии растений под фотосинтезом чаще понимается фотоавтотрофная функция — совокупность процессов поглощения, превращения и использования энергии квантов света в различных эндэргонических реакциях, в том числе превращения углекислого газа в органические вещества.
Световая фаза — этап фотосинтеза, в течение которого за счёт энергии света образуются богатые энергией соединения АТФ и молекулы — носители энергии.
Осуществляется в хлоропластах, в которых на мембранах располагаются молекулы хлорофилла. Хлорофилл поглощает энергию солнечного света, которая затем используется при синтезе молекул АТФ из АДФ и фосфорной кислоты, а также способствуют расщеплению молекул воды: 2h30 = 4H+ + 4e- + O2. Кислород, образующийся при расщеплении выделяется в окружающую среду в свободной форме.
Световая фаза фотосинтеза
Под влиянием энергии солнечного света молекула хлорофилла возбуждается, в результате чего один из её электронов переходит на более высокий энергетический уровень. Этот электрон, проходя по цепи переносчиков (белков мембраны хлоропласта), отдаёт избыточную энергию на окислительно-восстановительные реакции (синтез молекул АТФ).
Молекулы хлорофилла, потерявшие электроны, присоединяют электроны, образующиеся при расщеплении молекулы воды.
Под действием света электрон в реакционном центре переходит в возбуждённое состояние «перескакивая» на высокий энергетический уровень молекулы хлорофилла. Часть электронов, захваченных ферментами способствует образованию АТФ путём присоединения остатка фосфорной кислоты (Ф) и АДФ. Другая часть электронов принимает участие в разложении воды на молекулярный кислород, ионы водорода и электроны. Образовавшийся водород с помощью электронов присоединяется к веществу, способному транспортировать водород в пределах хлоропласта.
Световая фаза фотосинтеза проходит непосредственно в хлоропластах и состоит из поглощения пигментами хлоропластов фотонов, несущих световую энергию и превращения этой физической энергии солнца в химическую энергию макроэргических молекул. Процесс идет паралелльно по двум механизмам:
- циклическому фосфорилированию в фотосистеме 1,
- нециклическому фосфорилированию в фотосистеме П.
При этом фотосинтетическом фосфорилировании физическая суть процесса состоит в поглощении молекулой пигмента кванта света, переход электрона, возбужденного этим квантом света, на более высокий уровень на период 10-9 -10-8 секунды, после чего электрон возвращается на прежний энергетический уровень, а поглощенная энергия затрачивается на присоединение фосфатной группы к АДФ и образование АТФ, а также на фотолиз воды и образование НАДФ. Н2.
В фотосистемах пигменты образуют реакционные центры, куда входят молекулы хлорофиллов, каротиноидов и ферментов. В каждый реакционный центр входят 2 молекулы хлорофилла, две молекулы феофитина, молекула цитохрома, ферредоксина и НАДФ. Несколько реакционных центров объединяются в фотосинтетическую единицу — комплекс пигментов и других молекул. Одна фотосинтетическая единица включает до 300 молекул хлорофилла и 50 молекул каротиноидов.
Один реакционный центр способен поглотить 50 квантов солнечного света за 1 секунду. Поглощение квантов света происходит последовательно каждой из молекул пигмента (один раз в 0,1 секунды). Синглетное состояние электронов (возбужденное состояние, при котором происходит переход электрона на более высокий энергетический уровень) длится всего около 10-9секунды, если же поступление энергии происходит стабильно, то возникает метастабильное или триплетное состояние электрона, которое длится уже 10-2секунды, которое и играет в световой фазе фотосинтеза определяющую роль.
Фотосистема 1.
Фотосистема 1, где происходит циклическое фосфорилирование, эволюционно более ранняя, процесс идет без выделения кислорода. Основой является комплекс пигментов, воспринимающие длину волны солнечного света 700 нм, при этом происходит возбуждение молекулы и образование молекул АТФ. При возбуждении электрона в фотосистеме 1 происходит его захват на более высоком энергетическом уровне белком ферредоксином, обратный путь электрона проходит с помощью цитохромов и флавопротеидов. Процесс перехода по цепи указанных ферментов определяет высвобождение энергии и передачу ее в процесс фосфорилирования АДФ.
Фотосистема П.
В процессе эволюции у высших растений сформировалась дополнительная фотосистема — фотосистема П — которая стала наиболее существенной в процессе фотосинтеза высших растений. Основой действия фотосистемы П является комплекс пигментов, воспринимающих длину волны солнечного света 680 нм. Эти пигменты образуют реакционный центр, в котором помимо реакции циклического фосфорилирования и образования молекул АТФ происходит и разложение молекулы воды и образование молекул НАДФ восстановленное, то есть нециклическое фосфорилирование. При этом активированные электроны передаются по цепи ферментов, в том числе и ферредоксинов на молекулу НАДФ, превращаясь в НАДФхН2.
В фотосистеме П на уровень переданного электрона поступает электрон от гидроксила (продукта ионизации воды), при этом два иона гидроксила соединяются и образуют перекись, которая затем разлагается, что приводит к выделению молекулярного кислорода. Важными кофакторами процессов фотосинтеза являются ионы Мn и Сl.
Фотолиз воды или реакция Хилла.
Фотолиз воды при фотосинтезе смоделирован Хиллом, поэтому предложенную им реакцию используют в качестве чувствительного фотосинтетического параметра при характеристике световой фазы фотосинтеза. В общем виде реакция выглядит так:
2 Н2О + 2 А = 2АН2 + О2
Суть реакции в том, что к суспензии хлоропластов добавляют донор электронов (например краску — 2,6-дихлорфенолиндофенол) и по изменению окраски суспензии хлоропластов на свету судят об их фотохимической активности, характеризуя таким образом видовые и сортовые особенности растений.
Доказано, что количество АТФ, образовавшейся при фотофосфорилировании, соответствует количеству восстановленного окислителя в реакции Хилла. Этот процесс напрямую связан со свойствами пигментов.
Роль растений в круговороте азота в природе
Роль минерального питания
Передвижение воды по тканям
Понятие условного рефлекса
Передвижение органических веществ в растении
Приспособление растений к болезням
Пороки развития ЦНС
Поступление воды в растение
Приспособление растений
Особенности созревания продуктивных частей
Мембранные белки как переносчики ионов
Межполушарная ассимитрия мозга человека
Корень как орган поглощения минеральных элементов
Роль корневой системы
Психофизиология речи и мыслительной деятельности
Регулирование дыхания сельскохозяйственных продуктов
biofile.ru
Процесс — фотолиз — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 3
Процесс — фотолиз
Cтраница 3
В работе [37] был изучен фотолиз газообразного триметилалюмипия в присутствии и в отсутствие водорода при температуре 29 — 100 С. Наличие водорода мало сказывалось на процесс фотолиза. [31]
В последующих работах Робинсона и Мак-Карти [ 3460а ] и Гольдфарба и Пиментела [ 1792а ] детально исследован процесс фоторазложения диазометана и его дейтерозамещенных, находящихся в матрицах из азота и криптона, соответственно при температурах 20 и 4 2 К. В этих работах показано, что в процессе фотолиза действительно образуется метилен, однако в вопросе об отнесении полос, наблюдаемых в спектре, сопровождающем фотолиз, авторы работ [ 3460а, 1792а ] не пришли к однозначному решению. Мак-Карти и Робинсон [ 3460а ] относят к молекуле СН2 только четкие полосы, расположенные в области 3000 А, в то время как Гольдфарб и Пиментел полагают, что с молекулой метилена связаны полосы в видимой и ультрафиолетовой областях с максимумами при 4182 и 3968 А и поглощение в области 3050 — 3300 А. Робинсон и Мак-Карти провели теоретическое рассмотрение возможных электронных конфигураций и соответствующих им электронных состояний молекулы СН2 и показали, что если в основном состоянии молекула СН2 имеет линейную структуру, то ее основное состояние является состоянием типа 32 -, причем в этом случае должны существовать синглетные состояния ХА и Х2 с очень низкими энергиями возбуждения. Если же в основном состоянии СН2 имеет нелинейную структуру, ее основное состояние является син-глетным состоянием типа1 А г. Сопоставление полученных экспериментальных данных с результатами анализа возможных электронных переходов привело авторов работы [ 3460а к выводу, что полосы, наблюдаемые в области 3000 А, связаны с переходом между триплет — ными состояниями и, следовательно, молекула СН2 в основном электронном состоянии линейна. [32]
В случае же питания растений нитратами окисленный, т.е. лишенный пяти электронов азот должен приобрести эти электроны за счет другого вещества. Таким веществом может быть водород, образовавшийся в процессе фотолиза. При этом донатором может быть водород, а акцептором — азот, а посредником по переносу электронов — марганец. [33]
По этому вопросу в литературе имеются разноречивые данные. В одних работах [17, 19, 37] подчеркивается вредное влияние кислорода воздуха на процесс фотолиза эргостерина; при этом указывается, что фотодериваты более чувствительны к окислению кислородом, чем провитамины и витамины D; что присутствие окисленных веществ мало отражается на выход витамина, но очень затрудняет его последующее выделение в кристаллическом виде. [35]
На первой стадии фотостарения происходит активация добавки под действием УФ-облучения. Эта активированная добавка катализирует образование свободных радикалов и далее в процессе фотолиза — карбонильных групп, которые способствуют деструкции полимера по реакции Норриша ( II) с получением кетона и фрагмента полимера с ненасыщенной концевой группой. [37]
Разноречивость данных, вероятно, обусловлена наличием растворенного воздуха в растворителе, которое не всегда учитывается исследователями. Лишь полная деаэрация раствора может выявить влияние кислорода воздуха на эффективность процесса фотолиза. [38]
Таким образом, постоянно наблюдаемые характерные и повторяющиеся закономерности, а также качественное и количественное совпадение наблюдений, выполненных разными методами, сами по себе являются доказательством достоверности полученных результатов. К этому следует добавить данные опытов по фотолизу и эффекту Гершеля, из которых видно, что процесс фотолиза эмульсионных микрокристаллов, с одной стороны, а также ионизация фотолитического серебра при облучении инфракрасными лучами, с другой — протекают соответственно от или до уровня негалоидного серебра, количество которого может быть различным в случае неодинаковой степени созревания. [39]
Совокупность фотохимических и темновых реакций в замороженных спиртах приводит к тому, что на каждый уничтоженный светом радикал возникает другой радикал, так что в процессе фотолиза общее число парамагнитных частиц в системе не изменяется. Однако всегда есть вероятность рекомбинации этих частиц, о чем свидетельствует некоторое уменьшение общей концентрации радикалов в процессе фотолиза. Так как вновь образующиеся радикалы также диссоциируют под действием света, в реакцию снова вовлекаются молекулы спирта. Таким образом, на один радикал, образующийся при радио-лизе, под действием света разрушается несколько молекул спирта. [40]
Смешивают 15 г перекристаллизованного из этилового спирта бензофенона, 1 каплю ледяной уксусной кислоты и 85 мл изопротгалового спирта, нагревают до 45 С до растворения. По охлаждении до комнатной температуры смесь помещают в круглодонную стеклянную колбу объемом 100 мл и облучают в течение 3 ч; в процессе фотолиза начинают выделяться кристаллы бензпинакона. Когда фотолиз закончится, до кщают стакан с реакционной смесью в ледяную баню и выпавший кристаллический продукт отфильтровывают. Окончательно его очищают растворением в 100 мл горячего бенаола, раствор фильтруют в горячем состоянии и добавляют к фильтрату 40 мл горячей бензиновой фракции, охлаждают раствор в ледяной бане и выпавший осадок отфильтровывают. [41]
При такой неопределенности представлений о структуре V-иентров трудно приписывать определенные полосы свечения к определенным электронным переходам. Однако можно считать несомненно доказанным, что люминесценция фотохимически окрашенных кристаллов щелочно-галоидных соединений обусловлена рекомбинацией электронов и положительных дырок, образующихся в кристалле в процессе фотолиза и локализующихся на электронных и дырочных уровнях захвата. [42]
Вопрос о существовании и роли дефектов по Шоттки в смешанных кристаллах AgBr — j — Ag2S еще не решен окончательно. Зейтц [9] считает, что энергетические соображения заставляют принять преобладание дефектов по Френкелю, однако дефектам по Шоттки он придает также важную роль в процессе фотолиза. [43]
Облучение бензальдегидов в отсутствие кислорода и хороших доноров водорода дает в качестве главных продуктов бензоины. Механизм, показанный на схеме ( 109), установлен в результате исследования [223] поляризованного спектра ЯМР ( химически индуцированной динамической поляризации ядер, ХИДПЯ-эф-фекта [224]) в процессе фотолиза замещенных бензальдегидов. Эта методика позволяет обнаружить множественность промежуточных радикалов и связать ее с механизмом образования конечных продуктов. [44]
С другой стороны, произведенный Лоусоном) анализ экспериментальных данных Стрелкова [5] по коэффициенту расширения бромистого серебра приводит, с некоторыми дополнительными предположениями, к выводу, что вблизи точки плавления преобладают дефекты по Шоттки. Опыты по изучению ориентации серебра, выделяющегося при фотолизе бромистого серебра [6], также указывают на существование дефектов по Френкелю в чистых кристаллах и образование поверхностных вакантных анионных узлов в процессе фотолиза. [45]
Страницы: 1 2 3 4
www.ngpedia.ru
Leave A Comment