Фотохимическая система

Cтраница 1

Фотохимические системы, при участии которых осуществляются обе фотореакции, имеют свои специфические пигментные комплексы. В реакционном центре этой системы предполагается фотохимически активная форма хлорофилла а с поглощением около 680 нм ( стр. В состав ооеих фотосистем входят дополнительные пигменты. У зеленых растений это хлорофилл ь, содержание которого я фотосистеме Ц выше, чем в фотосистеме I, у диатомовых, бурых и других водорослей, не содержащих хлорофилла ь, - хлорофилл с, у красных и сине-зеленых водорослей основными до полнит ель ными пигментами является фикобили-ны. [1]

Простейшими модельными фотохимическими системами являются системы, в которых атомы поглощают свет и затем индуцируют химическую реакцию. Некоторые принципы, нашедшие в последние годы применение при рассмотрении сложных молекулярных систем, были сначала ясно сформулированы для атомных систем. Например, идея триплет-триплетного переноса энергии, широко используемая сейчас в молекулярной фотохимии, в принципе не является чем-то новым в области фотохимии; по существу она заимствована из работ по сенсибилизации систем возбужденными атомами. Присущая этим системам простота позволяет использовать их для изучения законов поглощения и реакций возбужденных атомов, а это служит важным введением в область молекулярной фотохимии. [2]

Две фотохимические системы, которые можно обозначить ФС) и ФС2, взаимодействуют таким образом, что электроны системы ФС2 используются системой ФСь Система ФС ] представлена хлорофиллом а и другими пигментами, поглощающими красный дальний свет. Система ФС2 использует набор пигментов ( фикобилины, хлорофилл Ъ и одну форму хлорофилла а с максимумом поглощения при 670 ммк), которые поглощают свет более короткой волны. [3]

В обычной фотохимической системе, в которой используется постоянное освещение с интенсивностью около 1013 квант. В таких системах возможно определение относительных констант скорости свободноради-кальных реакций. Большинство констант скорости реакций определены из таких измерений. [4]

При кинетических исследованиях фотохимических систем полезно сохранять постоянными все параметры, за исключением одного, например интенсивности света, концентрации реагента, длины волны, температуры или концентрации инертного газа, и определять влияние этого параметра. В следующих разделах рассмотрены влияния различных параметров на скорость реакции и возможные интерпретации их с точки зрения механизма реакции. [5]

В обращении с фотохимическими системами следует всегда помнить, что нет преимуществ, а могут быть даже серьезные недостатки в применении реакционного сосуда толще, чем необходимо для - 75 % поглощения. Больше всего свет поглощается вблизи окна, на которое он падает, а слоям на противоположной стороне сосуда может нехватать экспозиции для полного прохождения реакции. Очевидно, что наибольший процент превращения в статической системе будет получаться в тонком сосуде, в котором все части получают почти одинаковое излучение. Другая возможность состоит в применении более толстого сосуда, дающего более высокий процент поглощения и, следовательно, более эффективное использование источника йзета, но при достаточном размешивании, чтобы все части реакционной системы подвергались примерно равноценному облучению светом. [6]

При работе с фотохимическими системами всегда следует иметь в виду, что реакционные сосуды с толщиной слоя большей, чем требуется для приблизительно 75 % поглощения излучения, не обладают никакими преимуществами и, наоборот, их использование может приводить к серьезным трудностям в работе. Это связано с тем, что большая часть излучения поглощается вблизи окошка, на которое оно падает, и слои, находящиеся у противоположного окошка сосуда, могут подвергаться такому облучению, которого не достаточно для возбуждения полной реакции. Очевидно, что в статической системе наибольший процент превращения достигается в сосуде с небольшой толщиной слоя, в котором все части облучаемой системы воспринимают одинаковое количество излучения. Другая возможность-выбрать сосуд с такой толщиной слоя, которая позволяет получить более высокий процент поглощения и, следовательно, более эффективно использовать источник излучения; однако при этом необходимо производить соответствующее перемешивание реакционной системы с тем, чтобы все ее части подвергались примерно одинаковому действию излучения. [7]

Если фотосинтез включает две фотохимические системы, из которых одна производит материал для другой, то эффективность фотосинтеза зависит от действия обеих систем. Это - простое толкование открытого Эмерсоном падения фотосинтеза в красном свете, когда в зеленых растениях и водорослях дальний красный свет ( 680 ммк) менее эффективен, чем при более коротких волнах, хотя такой свет поглощается хлорофиллом. [8]

Энергетическая схема событий в ФС1 и ФСП. ПЦ - пластоцианин, ПХ - пластохиноп, ФД - ферредоксин, ФП - флавопротеид. [9]

Ценные сведения о двух фотохимических системах дает изучение флуоресценции. [10]

Требованиям высококачественной актинометрии удовлетворяют несколько фотохимических систем, лучшими из которых являются: 1) оксалат ура-нила, 2) газообразный бромистый водород, 3) газообразный йодистый водород, 4) газообразный кислород и 5) газообразная двуокись углерода. Многие же другие системы, описанные в литературе, обладают теми или иными недостатками. [11]

Химический актинометр. [12]

Требованиям хорошо поставленной актинометрии отвечают немногие фотохимические системы. Самыми лучшими являются: а) уранилоксалат, б) газообразный бромистый водород, в) газообразный йодистый водород, г) газообразный кислород, д) газообразный углекислый газ. Многие из других систем, описанных в литературе, вызывают те или другие возражения. [13]

Если световые реакции, сенсибилизированные двумя фотохимическими системами, происходят последовательно, то можно определить спектр поглощения каждой системы, измерив спектры действия фотосинтеза при сильном, но не насыщающем воздействии светом, поглощаемым другой системой. [14]

Обычно в данной полосе поглощения в фотохимических системах не происходит резких изменений в механизме при некоторых критических длинах волн. Если изменения все же наблюдаются, то механизм фотолиза меняется постепенно, так как постепенно изменяется поглощенная энергия. [15]

Страницы: 1 2 3 4