Fotoliza

Fotoliza ili fotodisocijacija je hemijska reakcija pri kojoj se hemijska jedinjenja razlažu pod dejstvom fotona elektromagnetnog zračenja.

Za ovaj proces principijelan značaj ima tzv. energija aktivacije- svojstvo molekula koji učestvuje u procesu, tačnije da li je je njegova energija veća ili manja od energije fotona.

Uloga u fotosintezi

Fotoliza je proces koji ima veliki značaj u fotosintezi. Pri fotolizi svetlost koju apsorbuje hlorofil se pretvara u hemijsku energiju koja se zatim koristi za razlaganje vode na kiseonik i vodonik. Kiseonik se izdvaja kao sporedni proizvod, a vodonik se spaja sa koenzimom $NADP$ i obrazuje $NADPH_{2}$.

Fotoliza u atmosferi

Fotoliza se dešava u atmosferi kao deo reakcije u toku koje se različite supstance koje zagađuju vazduh, kao što su ugljovodonici i oksidi azota uzajamno deluju, obrazujući druge supstance koje zagađuju vazduh. Na taj način nastaje smog.

Najvažnije reakcije fotolize u atmosferi

Prva:

O₃ + hν → O₂ + O(¹D) λ < 320 nm

u toku koje nastaje atomski kiseonik, koji se zatim vezuje za vodu dajući hidroksidni radikal:

O(¹D) + H₂O → 2OH

Hidroksid-radikal je jako važan u hemiji atmosfere, a takođe se koristi kao sredstvo za pranje.

Druga:

NO₂ + hν → NO + O

Ova reakcija je značajna za obrazovanje ozona u troposferi.

Obrazovanje ozonskog omotača je povezano upravo sa fotosintezom. Ozon u stratosferi Zemlje obrazuje pod dejstvom ultraljubičastog zračenja na kiseonikov molekul, koji sadrži dva atoma kiseonika,$O_{2}$. Molekul se razlaže na dva slobodna atoma, posle čega oni reaguju sa molekulima kiseonika koji nisu razloženi gradeći ozon, $O_{3}$.

Fotografija

Fotoliza halogenida srebra predstavlja ključnu reakciju u pravljenju fotografije i dovodi do obrazovanja skrivenog prikaza u foto-materijalima.

Astrofizika

U astrofizici se fotodisocijacija javlja jednim od najvažnijih procesa pri razlaganju i nagradnji novih molekula. U međuzvezdanom vakuumu molekuli i slobodni radikali mogu postojati u dužem vremenskom intervalu. Brzina fotodisocijacije je veoma važna za proučavanje međuzvezdane supstance od kojeg su sastavljene zvezde.

Klasični primeri fotolize u međuzvezdanom prostoru su:

$H_{2}O+h\nu \rightarrow H+OH$

$CH_{4}+h\nu \rightarrow CH_{3}+H$

Fotoliza sa više fotona

U poređenju sa ultraljubičastim ili drugim fotonima visoke vrednosti energije, energija pojedinačnih fotona infracrvenog dela spektra obično je nedovoljno velika da izazove fotodisocijaciju molekula. Međutim više takvih fotona može dovesti do fotodisocijacije. To se postiže uz pomoć lasera visoke energije.

Vidi još

• Fleš-fotoliza
• Fotosinteza
• Fotoefekat
• Fotohemija