Большая Энциклопедия Нефти и Газа. Фотолиз воды

Фотолиз - вода - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Фотолиз - вода

Cтраница 1

Фотолиз воды основан на прямом распаде молекулы воды под воздействием кванта fiv поглощенного света. Необходимая интенсивность фотолиза достигается в области спектра излучения короче 4 - 10 - 7 м, что соответствует примерно 293 кДж / моль. [1]

Фотолиз воды и реакция Хилла - это процессы, связанные с мембраной. При изучении реакции Хилла из гомогенизированных листьев методом центрифугирования отделяют фракцию, состоящую из наружной мембраны хлороплаетов со стромой, и фракцию, в которой объединены липо-протеиновые тилакоидные мембраны, содержащие фотосинтезиру-ющие пигменты. Партикулы, расположенные в двойном липидном слое тилакоидной мембраны, представляют собой белково-хлоро-филловый комплекс. Тетрапирроловая часть молекулы хлорофилла погружена в белковую полипептидную цепь, а фитоловый радикал располагается в липофильной зоне белка, среди фосфолипи - Дов. [2]

Гипотеза фотолиза воды полностью применима также и к фото-синтезирующим бактериям. Эти бактерии, подобно растениям, способны превращать углекислоту в углеводы. Ван-Ниль [15] выдвинул предположение, что у этих организмов первичная реакция, требующая света, представляет собой также фотолиз воды. Как и в растениях, водород используется в конечном счете для восстановления углекислоты до углеводов. [3]

Реакция фотолиза воды впервые исследована советским академиком А. П. Виноградовым в сороковых годах. Несколько позднее к этим же выводам пришли и другие исследователи. [4]

Процесс фотолиза воды и выделения кислорода обведен кружком. [5]

При фотолизе воды выделяются кислород и протоны. [6]

Идеальную для фотолиза воды ширину запрещенной зоны имеют, например, фотоаноды на основе оксидов железа. [7]

Подавление реакции фотолиза воды, тормозящей связывание углекислоты и синтез органического вещества в процессе фотосинтеза, наблюдается также при внесении региона и хлор - ИФК. Диурон приводит к депрессии процесс фотосинтетического фосфорилирования. [8]

Идеальную для фотолиза воды ширину запрещенной зоны имеют, например, фотоаноды на основе оксидов железа. [9]

Выделяющийся в результате фотолиза воды кислород - - основной, если не единственный фактор формообразования, земной атмосферы и поддержания в ней кислородного баланса. Фотосинтез начинается с поглощения кванта света специализированными хромофорами, которые можно подразделить на три основные группы: хлорофиллы, каротиноиды и фикобилины. Комбинации пигментов в различных растениях и простейших организмах весьма различны. Однако во всех случаях обязательно присутствие хлорофилла а ( или бактерио-хлорофилла) - основного пигмента фотосинтезирующе-го организма, через который реализуется первичное фотохимическое действие света. [11]

Начальная реакция представляет собой фотолиз воды с образованием восстановительного потенциала водорода и окислительного потенциала гидроксила. [12]

Под воздействием триазинов у растений происходит блокирование фотолиза воды и реакции Хилла. Кроме того, эти препараты тормозят процессы фотосинтеза и препятствуют накоплению Сахаров. Морфологические изменения у растений проявляются через 9 - 10 дней. Вначале у них приостанавливается рост и обесцвечиваются листья, в последующем растения теряют тургор, увядают и засыхают. Препараты, относящиеся к группе метилтиотриазинов ( например, семерок, прометрин), разрушаются в почве, как правило, в течение одного сезона, и они не представляют опасности для последующих культур. [13]

Этот общий первичный процесс видели сначала в фотолизе воды ( Н2О hv - [ Н ] [ ОН ]) - в разложении ее на восстановительный и окислительный компоненты. Сейчас от этой концепции, рассматривающей разложение воды как первичный процесс фотосинтеза, пришлось отказаться, однако идея о переносе восстановительных эквивалентов с помощью энергии света сохраняется и в современной теории фотосинтеза. [14]

Фосфат глицериновой кислоты восстанавливается водородом, образующимся при фотолизе воды, превращаясь в 3-фос-фат глицеринового альдегида. Последний частично изомери-зуется в 3-фосфат диоксиацетона. [15]

Страницы: 1 2 3 4

www.ngpedia.ru

Фотолиз воды или реакция Хилла.

Обратная связь

ПОЗНАВАТЕЛЬНОЕ

Сила воли ведет к действию, а позитивные действия формируют позитивное отношение

Как определить диапазон голоса - ваш вокал

Как цель узнает о ваших желаниях прежде, чем вы начнете действовать. Как компании прогнозируют привычки и манипулируют ими

Целительная привычка

Как самому избавиться от обидчивости

Противоречивые взгляды на качества, присущие мужчинам

Тренинг уверенности в себе

Вкуснейший "Салат из свеклы с чесноком"

Натюрморт и его изобразительные возможности

Применение, как принимать мумие? Мумие для волос, лица, при переломах, при кровотечении и т.д.

Как научиться брать на себя ответственность

Зачем нужны границы в отношениях с детьми?

Световозвращающие элементы на детской одежде

Как победить свой возраст? Восемь уникальных способов, которые помогут достичь долголетия

Как слышать голос Бога

Классификация ожирения по ИМТ (ВОЗ)

Глава 3. Завет мужчины с женщиной

Оси и плоскости тела человека

Оси и плоскости тела человека - Тело человека состоит из определенных топографических частей и участков, в которых расположены органы, мышцы, сосуды, нервы и т.д.

Отёска стен и прирубка косяков - Когда на доме не достаёт окон и дверей, красивое высокое крыльцо ещё только в воображении, приходится подниматься с улицы в дом по трапу.

Дифференциальные уравнения второго порядка (модель рынка с прогнозируемыми ценами) - В простых моделях рынка спрос и предложение обычно полагают зависящими только от текущей цены на товар.

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.

Темновая фаза фотосинтеза или цикл Кальвина (С-3 путь фотосинтеза).

Запасенная в световой фазе фотосинтеза энергия тратится на процесс превращения неорганической формы углерода (углекислого газа или бикарбонат-иона) в органическую, то есть фактически тратится на создание простых сахаров, из которых затем формируются полисахариды. Практически у всех растений происходит процесс, называемый циклом Кальвина, в котором идет преобразование неорганического углерода в органический. Процесс разделяется на три этапа:

Карбоксилирование

, когда СО2 соединяется с рибулезо-1-5-дифосфатом, образует нестойкое шестиуглеродное соединение, которое распадается на две молекулы фосфоглицериновой кислоты - 3-углеродные молекулы,

Фазу восстановления

, когда образовавшаяся фосфоглицериновая кислота восстанавливается в фосфоглицериновый альдегид - это центральное звено цикла, так как ФГА по уровню восстановленности углерода соответствует углеводу с общей формулой (СН2О) 3,фазу регенерации

, когда вновь образуется первичный акцептор СО2 - рибулезодифосфат - и, одновременно, происходит синтез конечных продуктов фотосинтеза - глюкозы и крахмала.

Поскольку в цикле Кальвина первичными продуктами включения неорганического углерода в органический являются трехуглеродные соединения, этот процесс носит название С-3 путь фотосинтеза.

Для синтеза одной молекулы глюкозы должно произойти шесть оборотов цикла Кальвина. В каждом обороте используются три молекулы АТФ (две для активирования двух молекул фосфоглицериновой кислоты и одна при регенерации рибулезодифосфата) и две молекулы НАДФ. Н2 для восстановления кислоты в альдегид. Таким образом для синтеза одной молекулы глюкозы необходимо потратить 12 молекул НАДФ. Н2 и 18 молекул АТФ.

Важно отметить, что физиологическое значение цикла Кальвина состоит не только в акцепции углекислого газа, но и в создании массы углеводных соединений, которые идут как на синтез запасных веществ, так и на создание компонентов хлоропласта и текущий метаболизм клетки. .

С-4 путь фотосинтеза.

Большинство растений усваивает неорганический углерод именно по пути цикла Кальвина. Однако довольно большая группа растений (около 500 видов) тропического происхождения выработала в процессе эволюции некоторую модификацию процесса, усваивая неорганический углерод путем образования в результате его акцепции четырехуглеродных

соединений. Это растения, приспособившиеся к фотосинтезу в условиях повышенной температуры воздуха и избыточной освещенности, а также пониженной влажности почвы (засухи). Из культурных растений обладают таким метаболитическим процессом кукуруза, просо, сорго, сахарный тростник. У ряда сорных растений также наблюдается именно эта особенность метаболизма (свинорой, просо куриное, щирица) и т.д.

Особенностью анатомического строения таких растений является наличие фотосинтезирующих клеток двух типов, которые располагаются в виде концентрических кругов - радиально расположенные вокруг проводящих пучков клетки обкладочной паренхимы и мезофилла. Этот тип анатомического строения называется кранц-типом (от немецкого Кranz -венок).

Этот тип метаболизма был изучен в 60-е годы прошлого века, большую роль сыграли при этом исследования советских ученых Карпилова, Незговоровой, Тарчевского, а также австралийских ученых Хэтча и Слэка. Именно они предложили законченную схему цикла, поэтому принято этот процесс называть также циклом Хэтча-Слэка-Карпилова.

Процесс происходит в два этапа: поступающий в мезофилл СО2 вступает в соединение с трехуглеродным соединением (ФЕП) - фосфоенолпировиноградной кислотой - которая превращается в четырехуглеродное соединение. Это и есть ключевой момент процесса, из-за которого он и получил свое название, так как неорганический углерод, акцептируясь трехуглеродным соединением, превращается в четырехуглеродное соединение. В зависимости от того в какое именно четырехуглеродное соединение превращается неорганический углерод различают три группы растений:

НАДФ-МДГ образуют яблочную кислоту при участии фермента малатдегидрогеназы, а затем пировиноградной кислоты,

НАД-МДГ образуют аспарагиновую кислоту и аланин,

ФЕП-КК образуют аспарагиновую кислоту и фосфоенолпировиноградную кислоту.

Наиболее значимые для сельского хозяйства растения относятся к НАДФ-МДГ типу.

После образования четырехуглеродного соединения происходит его перемещение во внутренние клетки обкладочной паренхимы и расщепление или декарбоксилирование этой молекулы. Отделившаяся карбоксильная группа в виде CОО - входит в цикл Кальвина, а оставшаяся трехуглеродная молекула - ФЕП - возвращается опять в клетки мезофилла.

Такой путь фиксации углекислого газа позволяет растениям накапливать в виде органических кислот запас углерода, проводить процесс фотосинтеза в наиболее жаркое время дня при сокращении потерь воды на транспирацию за счет закрытия устьиц. Эффективность использования воды такими растениями в два раза больше, чем у растений, происходящих из умеренных широт.

Для С4-растений характерны отсутствие обратного потока углекислого газа при фотодыхании и повышенный уровень синтеза и накопления органических веществ.

САМ-фотосинтез.

У суккулентных растений семейства Crassulaceae - Толстянковые - процесс фотосинтеза также имеет свои особенности , связанные с особенностями климатической зоны происхождения этих растений. Поскольку эти растения, обитающие в условиях крайне засушливого климата, днем закрывают устьица, то есть дневная транспирация у них отсутствует, то поступление углекислого газа в листья возможно только ночью. При этом углекислый газ немедленно вступает в соединение с пируватом с образованием яблочной кислоты, то есть процесс совпадает с циклом Хэтча-Слэка. Однако, дальнейшее превращение яблочной кислоты в пировиноградную, отщепление карбоксильной группы и включение ее в цикл Кальвина происходит днем, при закрытых устьицах.

Основное отличие этого процесса от цикла Хэтча-Слэка состоит в том, что процессы акцептации углекислого газа и цикл Кальвина разделены во времени, акцептация происходит ночью, а цикл Кальвина - днем.

По английскому наименованию процесса - Crassulacean acid metabolism (САМ) - процесс называют - САМ-фотосинтез.

Фотодыхание.

Фотодыхание представляет собой процесс разложения рибулезодифосфата - ключевого вещества цикла Кальвина - на фосфоглицериновую кислоту и фосфогликолевую кислоту (С5 = С3 + С2). Этот процесс происходит в условиях наличия большого количества кислорода и осуществляется основным ферментом цикла Кальвина РДФ-карбоксилазой, которая в обычных условиях осуществляет собственно акцепцию углекислого газа и образование двух молекул фосфоглицериновой кислоты.

Анатомическая особенность состоит в том, что в процессе фотодыхания

в отличие от обычного дыхания, происходящего в митохондриях, задействованы три типа органоидов

- хлоропласты, пероксисомы и митохондрии.

Суть химизма процесса состоит в том, что образовавшаяся фосфоглицериновая кислота(С3)

поступает в цикл Кальвина, а фосфогликолевая кислота (С2

) подвергается дефосфорилированию с образованием гликолата.

Гликолатиз хлоропласта поступает в пероксисому,

где окисляется до глиоксилата,который затем превращается в аминокислоту глицин.

Таким образом, фотодыхание позволяет связать в общем метаболизме синтез углеводов с метаболизмом аминокислот.

Глицин

поступает затем в митохондрию

, где превращается в серин,освобождая углекислый газ, а серин используется в циклах синтезааминокислот.

На первый взгляд процесс фотодыхания ничего, кроме потерь не приносит. И, действительно, часть накопленных в процессе фотосинтеза углеводов теряется. Однако все попытки искусственно ингибировать фотодыхание приводили к общему снижению интенсивности фотосинтеза.

На современном этапе развития физиологии растений принято считать, что основное значение фотодыхания заключается в его защитной роли. Сбрасывая таким образом избыточную энергию, растение избегает разрушения фотосистем, обеспечивает сбалансированность световой и темновой фаз фотосинтеза.

Фотодыхание выполняет роль отводного канала в общем русле энергообеспечения растения

Характеристика основных показателей фотосинтеза:

megapredmet.ru

Общий ход фотолиза воды.

Уравнение фотолиза воды

2Н20=4Н+ 4е- +02

Для создания одной молекулы кислорода нужно восстановить две молекулы Р680, потерявшие в сумме четыре электрона, при этом образуются четыре протона.

4) эти протоны образуются во внутреннем пространстве тилакоида, где создается избыточная концентрация протонов по сравнению с окружающим пространством (т. е. более кислая среда), (формируются - протонный градиент и мембранный потенциал).

АТФ-синтетаза парами выпускет протоны наружу и синтезирует АТФ из АДФ.

5) два электрона, поступившие к кофактору Q, передаются далее по цепочке белков, которая очень похожа на цепь переноса электронов.

6) электроны поступают от пластоцианина к реакционному центру фотосистемы 1 – молекуле Р700.

Фотосистема 1:

1) реакционный центр Р700 отдает 2e акцепторному железосодержащему белку (Р430), окисляется и приобретает положительный заряд;

2) эта молекула восстанавливается и теряет заряд, получив два «успокоившихся» (но не до исходного состояния – их энергия еще не до конца израсходована!) электрона, изначально поступивших от фотосистемы 2. В этом случае необходимости в фотолизе нет и его не происходит;

3) Р430 отдает электроны белку ферродоксину;

4) получив электроны, этот белок восстанавливает кофермент НАДФ+ до НАДФ∙Н. Данный кофермент представляет собой фосфорилированный НАД. Процесс происходит на внешней мембране тилакоида.

Таким образом, по цепи белков передаются электроны, в результате чего во внутреннем пространстве тилакоида создается избыточная концентрация протонов, а на мембране – разность потенциалов.

Возникающая потенциальная энергия используется для синтеза АТФ за счет движения протонов по градиенту, осуществляемого АТФ-синтетазой. (т.о. энергия потока используется для получения АТФ)

Для возбуждения электронов используется свет

НАДФ + используется в темновой стадии фотосинтеза (а может быть далее использован и митохондриях).

В целом получается, что протоны образуются во внутреннем пространстве тилакоида при фотолизе воды, закачиваются туда же в ходе работы фотосистемы 2 и черпаются из внешнего пространства тилакоида для восстановления НАДФ+ до НАДФ-Н (т.е. электроны, движущиеся вниз по градиенту энергии к НАДФ вдоль цепи переноса электронов, взаимодействуют с ионами водорода (из воды), образуя восстановленный НАДФ-)

Вот на схеме более или менее показаны все основные процессы световой стадии фотосинтеза:

Фотосистема 1 может работать автономно.

Циклическое фотофосфорилирование

При этом используется обходной путь переноса электронов от возбужденного реакционного центра – а именно та же цепь переноса электронов, которая ведет из фотосистемы 2. Электроны проходят по ней возвращаются обратно к реакционному центру фотосистемы 1 – Р700. Т.о. электроны возвращаются обратно к Р700 по другой цепи переноса электронов. Как и при нециклическом фосфорилировании энергия возбуждения электронов, перемещающихся вдоль этой цепи, направляется на получение АТФ.

Оно может идти параллельно с нециклическим. Кроме того, оно используется некоторыми фотосинтетическими бактериями, которые в процессе фотосинтеза не выделяют кислорода.

studfiles.net

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.

2 Н2О + 2 А = 2АН2 + О2

Роль растений в круговороте азота в природеРоль минерального питанияПередвижение воды по тканямПонятие условного рефлексаПередвижение органических веществ в растенииПриспособление растений к болезнямПороки развития ЦНСПоступление воды в растениеПриспособление растенийОсобенности созревания продуктивных частейМембранные белки как переносчики ионовМежполушарная ассимитрия мозга человекаКорень как орган поглощения минеральных элементовРоль корневой системыПсихофизиология речи и мыслительной деятельностиРегулирование дыхания сельскохозяйственных продуктов

biofile.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]

Фотолиз воды основан на прямом распаде молекулы воды под воздействием кванта Ну поглощенного света. Энергия кванта света, достаточная для прямого разрыва связи в молекуле воды, равна 237,4 кДж/моль, что соответствует длине волны 5,07-10 м. Необходимая интенсивность фотолиза достигается в области спектра излучения короче 4-10- м, что соответствует примерно 293 кДж/моль. Наиболее благоприятно процесс протекает в диапазоне волн 1,90—2,44-10 м. В виде такой энергии до земной поверхности доходит лишь примерно 3 % от суммарной энергии солнечного излучения (из-за падения плотности частотного спектра излучения Солнца и непрозрачности атмосферы). Прямое фотолитическое разложение воды поэтому наблюдается в верхних слоях атмосферы под действием короткого ультрафиолетового излучения с энергией 3 эВ. Между тем средняя энергия фотонов, [c.335]

Экспериментальная работа в области многих сельскохозяйственных наук обычно связана с разработкой новых методов анализа. Например, К.А. Тимирязев, изучая физиологические проблемы дыхания растений, одновременно разработал и использовал новые, более точные методы определения оксида углерода (IV). С помощью метода меченых атомов изучен процесс фотолиза воды в клетках зеленого растения. Доказано, кроме того, что растения поглощают оксид углерода (IV) не только листьями из воздуха, но и корнями из почвы. [c.7]

Использованием метода меченых атомов обусловлены многие успехи современной биологии и агробиологии, например открытие фотолиза воды в клетках зеленого растения или усвоения оксида углерода(1У) корнями растений из почвы. Методом меченых атомов исследуют эффективность различных приемов внесения удобрений в почву, пути проникновения в организм микроэлементов, нанесенных на листья растения, и т.п. Особенно широко используют в агрохимических исследованиях радиоактивные фосфор 32р ц дзот [c.335]

Фнг. 71. Схема фотосинтетического фосфорилирования на основе фотолиза воды. [c.267]

Восстановления молибдена(У1) в водных растворах, подкисленных соляной кислотой, при облучении ультрафиолетовым светом (А, > 125 нм) в отсутствие восстановителей не происходит [30]. При облучении в атмосфере водорода или окиси углерода молибден(У1) восстанавливается до молибдена(У). Добавление кислорода затрудняет восстановление. В атмосфере двуокиси углерода молиб-ден(У1) не восстанавливается. Предполагается, что при облучении в атмосфере водорода водород принимает участие в связывании промежуточных продуктов фотолиза воды и тем самым подавляет обратный процесс окисления молибдена(У) до молибдена(У1). Интенсивный процесс восстановления молибдена(У1) в атмосфере СО связан с фотосинтезом формальдегида, принимающего участие в фотохимическом восстановлении молибдена (У I). [c.51]

Процессы биоконверсии могут быть также использованы в комбинации с термохимическими методами, процессами электролиза. Наряду с плазменным фотолизом воды они могут служить тем запасом энергетической прочности, который необходим человеческому обществу. [c.347]

Фосфат глицериновой кислоты восстанавливается водородом, образующимся при фотолизе воды, превращаясь в 3-фосфат глицеринового альдегида. Последний частично изомеризуется в 3-фосфат диоксиацетона. [c.663]

История изучения фотосинтеза начинается с 1881 г., когда Ю.Л. Мейер доказал, что фотосинтез протекает в структурах листьев растений - хлоро-пластах. В 20-х годах XX в. К.А. Тимирязев исследовал роль специальных структур - пигментов, называемых хлорофиллами, в поглощении солнечного света (особенно красного и синего) и использовании световой энергии в фотосинтезе. В 1937 г. Р. Хилл открыл фотолиз воды, или фотохимическое окисление воды и образование кислорода, а в 50-х годах М. Калвин с сотрудниками изучили так называемую темновую стадию, во время которой образуются органические вещества. Фотосинтез протекает в хлоропла-стах, которые содержат все необходимое для синтеза органических соединений фоточувствительные пигменты, переносчики электронов, ферменты, коферменты, различные органические соединения, используемые в ходе биосинтеза на темновой стадии. Световая стадия фотосинтеза показана на рис. 39 и может быть описана суммарным уравнением [c.92]

Схема циклического фотосинтетического фосфорилирования, приведенная на фиг. 71, показывает многие важные черты, общие с процессом фосфорилирования в дыхательной цепи. В дыхательной цепи фосфорилирование сопряжено с передвижением водорода от восстановленного субстрата через ряд переносчиков водорода к окислителю — кислороду. В циклическом фотосинтетическом фосфорилировании как восстановитель (Н), так и окислитель (ОН) образуются в результате фотолиза воды. Восстановитель передается переносчиками водорода (возможно, ФМН и цитохромами) [c.268]

Начальная реакция представляет собой фотолиз воды с образованием восстановительного потенциала водорода и окислительного потенциала гидроксила. [c.266]

Для проведения лабораторных исследований необходимо знать условия реакций, протекавших на первобытной. Земле, нричем следует отмстить, что ни белки, ни нуклеиновые кислоты не образуются самонроизвольно в нодны.ч растворах [47]. Самоконденсация формальдегида, другого возможного иредшест-венника живой материи, должна была бы привести к образованию сахаров, причем в присутствии СН4 реакция протекает через стадию фотолиза воды. [c.185]

В ТОМ, ЧТО ЭТОТ процесс обеспечивает наш мир кислородом и энергией та часть ее, которая превышает расход энергии на фотолиз воды (то есть на выделение кислорода), аккумулируется в результате ряда реакций, начинающихся с восстановления СО2, в виде энергии связей С — Н, С — С, С —О и др. Таким аппаратом в растениях служит хлоропласт, построенный из квантосом — макромолекул, размером 100X200 А, молекулярная масса которых достигает почти 1 000 000 (рис. 46). Интересно, что квантосомы, извлеченные из хлоропласта, не полностью лишены фотохимической активности — они выделяют кислород из воды, но не производят фотосинтеза. [c.137]

Гидроксильный и гидропероксидный радикалы. Гидроксильный радикал НО образуется в результате прямого фотолиза воды, однако этот процесс происходит только в верхних слоях атмосферы, поскольку требует участия коротковолновой радиации. Гораздо более значимым источником радикалов НО является взаимодействие метастабильного ьсислорода 0( В) с молекулой воды. Из уравнений (5.16) и (5.18) ясно, что далеко не все образующиеся при фотолизе озона атомы 0( В) расходуются в реакции (5.17). Для сопоставления эффективности взаимодействия с образованием гидроксила в сравнении с тушением метастабильного кислорода можно использовать отношение [c.159]

За счет поглощения квантов света возбуждаются пигменты ФС-1, и электроны перемещаются на более высокий энергетический уровень. За счет энергии этих электронов образуются молекулы НАДФН. В ФС-П вследствие фотолиза воды и фотовозбуждения пигментов образуются электроны, которые также двигаются на более высокий энергетический уровень, затем через систему цитохромов переносятся на электронодефицитную ФС-1, и равновесие между системами восстанавливается. Перенос электронов от ФС-П к ФС-1 сходен с движением электронов дыхательной цепи в ходе окислительного фосфорилирования в митохондриях в обоих [c.92]

Электрокаталитические эффекты могут оказаться весьма полезными при решении проблемы фотолиза воды видимым светом на основе биологических принципов и биологических объектов. Задача сводится к проблеме переноса электронов из электронно-транспортной цепи фотосинтеза на электроды подходящей природьг. На этой основе могут быть созданы как [c.70]

Водород необычайно быстро проходит путь использования в технике и возобновления в природе (рис. 1.6). Разложение воды и получение из нее водорода и кислорода — это тот процесс, который в громадных масштабах осуществляется растительным миром нашей планеты. Первая отадия фотосинтеза в растительном мире это процесс фотолиза воды на водород й кислород. Кислород при этом выделяется в свободном виде, а водород используется на гидрирование СОг. В обобщенном виде это выражается уравнением [c.44]

Для получения водорода принципиально пригоден любой вид энергии, разрывающий валентную связь Н—О—Н. Эту задачу, как показано выше, практически можно решить различными технологическими методами газификацией углей паровой каталитической конверсией углеводородов парокислородной каталитической конверсией углеводородов высокотемпературной конверсией углеводородов металлопаровым процессом разложения воды электродимм воды термохимическими и фотокаталитическими методами разложения воды радиолизом и прямым термическим разложением воды фотолизом воды в ультрафиолетовой области спектра при энергии фотона в диапазоне 5—12,59 эВ биоконверсией воды и другими методами. [c.441]

Прямой сенсибилизированный фотолиз воды требует энергии 2,46 эВ на одну молекулу [501]. Но если эту реакцию осуществлять как последовательность реакций переноса электронов с использованием катализатора для выделения Нг и Ог, то необходимая энергия снижается до 1,23 эВ, так как в этом случае для ее реализации может быть использован перенос двух электронов, что потребует двух квантов света. В этом случае энергетический порог может быть преодолен светом с длиной волны меньше 10,03-10 м. Солнечный свет в такой ступенчатой схеме используется в серии фотоката-литических процессов. Это позволяет применять ряд фотокаталитических реакций, каждая из которых имеет более низкий энергетический барьер, чем прямой фотолиз воды. Благодаря этому можно для фотохимического разложения воды использовать не только ультрафиолетовое излучение, но и видимое излучение Солнца. [c.336]

Прямой фотолиз воды требует использования света с энергией квантов 6 эВ, которых практически нет в солнечном спектре. Одним из методов многоступенчатого процесса использования света с меньшей энергией квантов является процесс фотоэлектрохимического разложения воды. Фотоэлек-трохнмические устройства [513] для преобразования солнечной энергии делятся на две группы в зависимости от того, где именно происходит поглощение света и, следовательно, первичный фотопроцесс в растворе (это так называемые фотогальванические элементы) или на электроде. Фотогальвани-ческие элементы имеют КПД в несколько процентов, поэтому их практическое использование пока имеет малую перспективу. Основным объектом исследования стали фотоэлектрохимическне элементы с полупроводниковыми электродами. Как показали исследования, требования к совершенству кристаллической структуры полупроводника в случае фотоэлектрохимических элементов менее жестки, чем в случае с твердотельными полупроводниковыми преобразователями энергии (солнечными батареями), что и послужило основной причиной широкого развития работ по фотоэлектрохимическим элементам с электродами из полупроводников [513]. [c.338]

Когда анод (Т102) и катод (Р1) опущены в общий раствор электролита, квантовый выход фотолиза воды низок, так как потенциалы реакций 2 и 3 очень близки друг к другу. Повысить эффективность такого процесса, т. е. повысить скорость выделения водорода можно, как было указано выше, путем фиксации определенных pH в анодном и катодном пространствах (высокого pH у анода и низкого — у катода). [c.339]

Для отдаленного будущего предложен [63, 536, 537] процесс производства водорода, основанный на использовании плазменных температур ядерного синтеза — фотолиз воды ультрафиолетовым излучением, генерируе.мым плазмой в выхлопной струе термоядерного реактора. [c.347]

Производные триазина и мочевины подавляют в растениях реакцию Хилла (фотолиз воды). Из применяемых нами производных триазина (симазин, атразин, ипазин и пропазин) менее токсичным для сои оказался ипазин. Он меньше других подавлял реакцию Хилла [5]. Надо полагать, что это явилось одной из причин меньшей токсичности ипазина по отношению к сое. [c.241]

В работах с изотопом кислорода в виде СОг и НзО (А. П. Виноградов, С. Рубен и М. Камен) было показано, что весь кислород, образующийся при фотосинтезе, происходит из воды, а не из углекислоты. Во время световой фазы при участии хлорофилла происходит фотолиз воды, который приводит к освобождению кислорода и восстановлению НАДФ в НАДФ Нг. Реакцию. схематично можно представить В следующем виде. [c.262]

В световой, или фотохимической, реакции световая энергия превращается в химический потенциал . Анализ первых этапов, на которых энергия захваченных протонов стабилизируется в форме химического потенциала, читатель может найти в работе Кельвина [6]. Многие биологи считают световую реакцию тождественной с реакцией фотолиза воды, хотя такая концепция оспаривается (см. стр. 270). В настоящее время показано, что первыми стабильными химическими индивидуальными продуктами световой реакции в растениях являются НАДФ-Нг и АТФ. [c.260]

Было высказано предположение, что первичная световая реак ция в фотосинтезе и реакции Хилла заключается в фотолизе водь для создания восстановительного потенциала водорода и окисли тельного потенциала гидроксила. При фотосинтезе водород в конеч ном счете восстанавливает углекислоту с образованием углеводов, а при реакции Хилла водород восстанавливает добавленный окислитель. В обоих случаях гидроксил в конечном счете освобождает молекулярный кислород. Эти реакции представлены в табл. 23. Согласно предложенной схеме, весь кислород, выделяемый при фотосинтезе, происходит из воды. Используя НгО , удалось показать, что кислород, выделяемый в процессе фотосинтеза, действительно происходит из воды, а не из углекислого газа. [c.261]

Гинотеза фотолиза воды полностью применима также и к фотосинтезирующим бактериям. Эти бактерии, подобно растениям, способны превращать углекислоту в углеводы. Однако они отличаются от растений в том отношении, что никогда не выделяют кислорода и фотосинтез у них зависит от наличия восстанавливающих веществ (например, НгЗ, Нг). Ван-Ниль [15] выдвинул предположение, что у этих организмов первичная реакция, требующая света, представляет собой также фотолиз воды. Как и в растениях, водород используется в конечном счете для восстановления углекислоты до углеводов. Однако бактерии отличаются от растений в том отношении, что гидроксил не служит источником свободного кислорода, а окисляет добавленный восстановитель (табл. 23). [c.261]

В этой схеме АНз представляет собой неизвестное восстанавливающее соединение, получаемое в результате фотолиза воды, В — НАДФ или феррицианид, а I — промежуточный продукт или ингибитор. По аналогии с механизмом действия ДНФ следует ожидать, что добавление разобщающего вещества, например ионов аммония, приведет к спаду АТФ. В присутствии (в высокой концентрации) сульфгидрильных соединений, например глутатиона или цистеина, и каталитических количеств ФМС хлоропласты катализируют фотогидролиз АТФ до АДФ и Фн- О связи АТФ-азы с фотосинтетическим фосфорилированием свидетельствует ее зависимость от света и ФМС, а также подавление ее дииодоксибензолом, мощным ингибитором фотосинтетического фосфорилирования. Какое влияние оказывают на эту реакцию фотогидролиза ионы аммония, не известно. [c.269]

chem21.info

Фотолиз - вода - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 3

Фотолиз - вода

Cтраница 3

Действие производных триазина на чувствительные растения в токсических дозах вызывает нарушение процесса фотосинтеза, разрушение хлоропластов, ослабление фотолиза воды, уменьшение содержания углеводов, угнетение дыхания тканей, изменение активности ферментов, приводящее к преобладанию гидролитических, процессов над синтетическими. [31]

Когда анод ( ТЮ2) и катод ( Pt) опущены в общий раствор электролита, квантовый выход фотолиза воды низок, так как потенциалы реакций 2 и 3 очень близки друг к другу. [33]

Весьма важным представляется потенциальное использование фотополупроводников, как, например, сульфида кадмия ( II), в фотолизе воды. [34]

Основное же различие между этими двумя группами растений заключается в способе образования окислителя [ ОН ], возникающего при фотолизе воды. [35]

Модификацию свойств твердых тел путем создания дефектных структур можно проиллюстрировать на примере материала, из которого изготавливают электрод для процесса фотолиза воды. Однако чистый оксид титана ( IV) - диэлектрик. Если убрать из кристаллической решетки немного кислорода, то электрическая проводимость возрастает на много порядков. [36]

Модификацию свойств твердых тел путем создания дефектных структур можно проиллюстрировать на примере материала, из которого изготавливают электрод для процесса фотолиза воды. Однако чистый оксид титана ( IV) - диэлектрик. Если убрать из кристаллической решетки немного кислорода, то электрическая проводимость возрастает на много порядков. TiOi995 электрическая проводимость разнится на 14 порядков. [37]

Но химия теперь имеет реальные предпосылки и для решения таких общих задач, как: а) моделирование и интенсификация фотосинтеза; б) фотолиз воды с получением водорода как самого высокоэффективного топлива; в) промышленный синтез широкого спектра органических продуктов, и в первую очередь метанола, этанола, формальдегида и муравьиной кислоты, на основе диоксида углерода; г) промышленный синтез многочисленных фтормате-риалов. [38]

Предполагают [5], что в превращениях оксидов азота участвуют гидроксидные ( ОНр) и гидропероксидные ( НО г) радикалы, возникающие в реакциях фотолиза воды и разложения углеводородов. [39]

Самоконденсация формальдегида, другого возможного предшественника живой материи, должна была бы привести к образованию Сахаров, причем в присутствии СН4 реакция протекает через стадию фотолиза воды. [40]

Однако в дальнейшем он изменил свою точку зрения в выдвинул щиожение о том, что в процессе фотосинтеза бактерий, как и при фотосинтезе растений, идущем с выделением кислорода, на свету происходит фотолиз воды, а добавляемые экзогенные доноры водорода ( Hg. HgS и другие) участвуют во вторичных реакциях. [41]

Возможный механизм фотофосфорилирования: 1) при перемещении электронов на окисленный Р700 в мембране тилакоида из стромы хлоропласта внутрь тилакоида переносятся протоны; 2) под действием света при участии пигмента Р680 внутри тилакоида происходит фотолиз воды и накапливаются протоны; 3) в результате на мембране тилакоида создается электрохимический потенциал, величиной около 0 25 В; 4) протоны не могут пересечь мембрану тилакоида в любом месте, а только в области протон-зависимой АТФ-синтета-зы, состоящей из протонного канала в мембране тилакоида CF0 и сопрягающей части фермента С. В строме хлоропласта вышедшие протоны, а также электроны, перенесенные от Р700, восстанавливают НАДФ. [42]

Эту задачу, как показано выше, практически можно решить различными технологическими методами: газификацией углей; паровой каталитической конверсией углеводородов; паро-кислородной каталитической конверсией углеводородов; высокотемпературной конверсией углеводородов; металлопаровым процессом разложения воды; электроли ом воды; термохимическими и фотокаталитическими методами разложения воды; радиолизом и прямым термическим разложением воды; фотолизом воды в ультрафиолетовой области спектра при энергии фотона в диапазоне 5 - 12 59 эВ; биоконверсией воды и другими методами. [43]

Они предположили, что процесс ( 3 - 53) идет с выходом фбз / ф52 - 03 при К - 1236 А. Небольшой вклад этих процессов при фотолизе воды в первых двух континуумах пока не подтвержден и не исключен. [45]

Страницы: 1 2 3 4

www.ngpedia.ru

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 НАДФh3.

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) + h3O → 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):

$H_2O + h\nu \rightarrow H + OH$ $CH_4 +h\nu \rightarrow CH_3 + H$

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.