光化学反应仪光化学反应基本原理公式

1、引发反应产生激发态分子(A*) A(分子)+hv→A* 
2、A*离解产生新物质(C1，C2…) A*→C1+C2+… 
3、A*与其它分子(B)反应产生新物质(D1，D2…) A*+B→D1+D2+… 
4、A*失去能量回到基态而发光(荧光或磷光) A*→A+hv 
5、A*与其它化学惰性分子(M)碰撞而失去活性 A*+M→A+M′ 
反应1是引发反应，是分子或原子吸取光子形成激发态A*的反应。引发反应1所吸取的光子能量需与分子或原子的电子能差的能量相适应。物质分子的电子能差值较大，只有远紫外光、紫外光和可见光中能部分才能使价电子激发到能态。即波长小于700 nm才有可能引发光化学反应。产生的激发态分子活性大，可能产生上述2～4系列复杂反应。反应2和3是激发态分子引起的两种化学反应形式，其中反应2于大气中光化学反应中重要的种，激发分子离解为两个以上的分子、原子或自由基，使大气中的污染物发生了转化或迁移。反应4和5是激发态分子失去能量的两种形式，结果是回到原来的状态。 
大气中的N2，O2和O3能选择性吸取太阳辐射中的能量光子(短波辐射)而引起分子离解：N2+hv→N+N λ<120 nm、O2+hv→O+O λ<240 nm 、O3+hv→O2+O λ=220～290 nm。显然，太阳辐射能量部分波长小于 290 nm的光子因被O2，O3，N2的吸取而不能到达地面。大于800 nm长波辐射(红外线部分)几乎完全被大气中的水蒸气和CO2所吸取。因此只有波长 300～800 nm的可见光波不被吸取，透过大气到达地面。大气的低层污染物NO2、SO2、烷基亚硝酸(RONO)、醛、酮和烷基过氧化物(ROOR′)等也可发生光化学反应：NO2+bv→NO·+O HNO2(HONO)+hv→NO+HO· RONO+hv→NO·+RO· CH2O+hv→H·+HCO 　ROOR′+hv→RO·+R′O· 
上述光化学反应光吸取般在 300～400 nm。这些反应与反应物光吸取特性，吸取光的波长等因素有关。应该指出，光化学反应大多比较复杂，往往包含着系列过程。