上海櫻洋實驗儀器有限公司
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閱讀：394發(fā)布時間：2017-6-6
光化學反應基本原理公式
光化學反應在環(huán)境中主要是受陽光的照射，污染物吸收光子而使該物質(zhì)分子處于某個電子激發(fā)態(tài)，而引起與其它物質(zhì)發(fā)生的化學反應。如光化學煙霧形成的起始反應是二氧化氮(NO2)在陽光照射下，吸收紫外線(波長2900~4300A)而分解為一氧化氮(NO)和原子態(tài)氧(O，三重態(tài))的光化學反應，由此開始了鏈反應，導致了臭氧及與其它有機烴化合物的一系列反應而zui終生成了光化學煙霧的有毒產(chǎn)物，如過氧乙酰硝酸酯(PAN)等。
大氣污染的化學原理比較復雜，它除了與一般的化學反應規(guī)律有關外，更多的由于大氣中物質(zhì)吸收了來自太陽的輻射能量(光子)發(fā)生了光化學反應，使污染物成為毒性更大的物質(zhì)(叫做二次污染物)。光化學反應是由物質(zhì)的分子吸收光子后所引發(fā)的反應。分子吸收光子后，內(nèi)部的電子發(fā)生能級躍遷，形成不穩(wěn)定的激發(fā)態(tài)，然后進一步發(fā)生離解或其它反應。
基本的光化學反應過程如下：
1、引發(fā)反應產(chǎn)生激發(fā)態(tài)分子(A*) A(分子)+hv→A*
2、A*離解產(chǎn)生新物質(zhì)(C1，C2…) A*→C1+C2+…
3、A*與其它分子(B)反應產(chǎn)生新物質(zhì)(D1，D2…) A*+B→D1+D2+…
4、A*失去能量回到基態(tài)而發(fā)光(熒光或磷光) A*→A+hv
5、A*與其它化學惰性分子(M)碰撞而失去活性 A*+M→A+M′
反應1是引發(fā)反應，是分子或原子吸收光子形成激發(fā)態(tài)A*的反應。引發(fā)反應1所吸收的光子能量需與分子或原子的電子能級差的能量相適應。物質(zhì)分子的電子能級差值較大，只有遠紫外光、紫外光和可見光中高能部分才能使價電子激發(fā)到高能態(tài)。即波長小于700 nm才有可能引發(fā)光化學反應。產(chǎn)生的激發(fā)態(tài)分子活性大，可能產(chǎn)生上述2～4一系列復雜反應。
反應2和3是激發(fā)態(tài)分子引起的兩種化學反應形式，其中反應2于大氣中光化學反應中zui重要的一種，激發(fā)分子離解為兩個以上的分子、原子或自由基，使大氣中的污染物發(fā)生了轉(zhuǎn)化或遷移。
反應4和5是激發(fā)態(tài)分子失去能量的兩種形式，結(jié)果是回到原來的狀態(tài)。
大氣中的N2，O2和O3能選擇性吸收太陽輻射中的高能量光子(短波輻射)而引起分子離解：N2+hv→N+N λ<120 nm、O2+hv→O+O λ<240 nm 、O3+hv→O2+O λ=220～290 nm。顯然，太陽輻射高能量部分波長小于 290 nm的光子因被O2，O3，N2的吸收而不能到達地面。大于800 nm長波輻射(紅外線部分)幾乎*被大氣中的水蒸氣和CO2所吸收。因此只有波長 300～800 nm的可見光波不被吸收，透過大氣到達地面。大氣的低層污染物NO2、SO2、烷基亞硝酸(RONO)、醛、酮和烷基過氧化物(ROOR′)等也可發(fā)生光化學反應：NO2+bv→NO·+O HNO2(HONO)+hv→NO+HO· RONO+hv→NO·+RO· CH2O+hv→H·+HCO ROOR′+hv→RO·+R′O·
上述光化學反應光吸收一般在 300～400 nm。這些反應與反應物光吸收特性，吸收光的波長等因素有關。應該指出，光化學反應大多比較復雜，往往包含著一系列過程。
部分實驗例舉
用以產(chǎn)生大環(huán)反應的2+2環(huán)加成反應
商鋪：http://www.c-secret.cn/st68585/
主營產(chǎn)品：按需定制成套反應裝置（加氫反應裝置、精餾裝置、微反評價裝置、固定床評價裝置、流化床評價裝置、催化劑評價裝置、能源環(huán)保評價裝置等），高低溫循環(huán)裝置、高溫循環(huán)器、小功率冷水機、顆粒強度測定儀、水熱反應釜等實驗室設備、儀器儀表
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