Меню

Главная
Случайная статья
Настройки
Хемоионизация
Материал из https://ru.wikipedia.org

Хемоионизация[3] (хемиионизация[2]; англ. Chemi-ionization[4]) — образование иона в результате реакции атома или молекулы газовой фазы с атомом или молекулой в возбуждённом состоянии, при этом также могут образовываться новые химические связи[3]. Этот процесс чрезвычайно распространён в природе, поскольку считается основной исходной реакцией в пламени[5].

Содержание

Терминология

В литературе 1970-х годов хемоионизация определялась как ионизация посредством формирования новых химических связей. К хемоионизации не относили реакции, в результате которых не образуются новые химические связи, в частности, ударную ионизацию к хемоионизации не относили[6]. В современной литературе хемоионизация, ионизация Пеннинга[англ.]* и ударная автоионизация часто рассматриваются синонимично в отношении реакций, в ходе которых при столкновении возбуждённого атома или молекулы с другим атомом или молекулой образуется промежуточный возбуждённый комплекс, который затем ионизируется с образованием продуктов, свойственных данным типам реакций[7][8]. В одной из научных статей такой механизм хемоионизации описан как образование квазимолекулы с последующей её автоионизацией[9].

История

Впервые хемоионизация была обнаружена в 1927 году в ходе облучения кадмия светом определённых длин волн, которые превышали длину волны, при которой может происходить ионизация кадмия[10]. Термин «хемиионизация» возник в конце в конце 1940-х годов в исследованиях горения, пламени и взрыва[11][2]. Большинство исследований по этой теме было проведено в 1960-х и 70-х годах[источник не указан 564 дня]. В настоящее время хемоионизация стала одним из методов ионизации, используемых в масс-спектрометрии[12][13].

Реакции

Наиболее распространенную реакцию хемоионизации можно представить как[14]:


Эта реакция присутствует в любом углеводородном пламени и может объяснить отклонение количества ионов от термодинамического равновесия[15].

Затем могут происходить реакции хемоионизации B-типа:
,


а также:
,


где M* — металл в возбужденном состоянии. В ходе реакций хемоионизации выделяются кванты света, отчасти поэтому пламя светится[16].

Хемоионизация в пламени

Горение углеводородов сопровождается ионизацией пламени посредством хемоионизации, в результате чего в пламени возникает высокая концентрация заряжённых частиц. Данный факт позволяет воздействовать на пламя посредством внешнего электрического поля[17].

Примечания
  1. Источник. Дата обращения: 13 марта 2024. Архивировано 13 марта 2024 года.
  2. 1 2 3 Соловьев Л. А., Каденцев В. И., Чижов О. С. Масс-спектроскопия с химической ионизацией // Успехи химии : научный журнал. — 1979. — Т. 48, вып. 7. — С. 1180—1207.
  3. 1 2 Ключарев А Н. Процессы хемоионизации // Успехи физических наук : Научный журнал. — 1993. — Т. 163, № 6. — С. 39–73. Архивировано 30 ноября 2023 года.
  4. Chemi-ionization. IUPAC. Дата обращения: 30 ноября 2023. Архивировано 2 июня 2023 года.
  5. Лаутон Дж., Вайнберг Ф. Электрические аспекты горения. — М.: Энергия, 1976. — С. 183. — 296 с.
  6. Fontijn, 1972, Introduction, p. 76.
  7. A New Insight on Stereo-Dynamics of Penning Ionization Reactions : [англ.] / Stefano Falcinelli, Fernando Pirani, Pietro Candori [et al.] // Frontiers in chemistry[d]. — 2019, 18 June. — Vol. 7. — P. 445. — ISSN 2296-2646. — doi:10.3389/fchem.2019.00445. — PMID 31275926. — WD Q91644759.
  8. Symmetry Dependence of the Continuum Coupling in the Chemi-ionization of Li(22S1/2) by He(23S1, 23PJ) : [англ.] / Tobias Sixt, Taewon Chung, Frank Stienkemeier, Katrin Dulitz // The Journal of Physical Chemistry. a. — 2023, 15 May. — Vol. 127, iss. 20. — P. 4407–4414. — ISSN 1089-5639. — doi:10.1021/acs.jpca.3c00431. — PMID 37184430.
  10. Fontijn, 1972, Introduction, p. 79.
  11. Calcote H. F. Electrical properties of flames // Symposium on Combustion and Flame, and Explosion Phenomena : Proceedings. — 1948. — Т. 3, вып. 1. — С. 245–253. — ISSN 1062-2896. — doi:10.1016/S1062-2896(49)80033-X.
  14. Vinckier C., Gardner M. P., Bayes K. D. A study of chemi-ionization in the reaction of oxygen atoms with acetylene (англ.) // The Journal of Physical Chemistry. — 1977. — Vol. 81, iss. 23. — P. 2137–2143. — ISSN 0022-3654. — doi:10.1021/j100538a001.
  17. Venediktov V. S. Hydrocarbon flame in non-stationary electric field : [англ.] / V. S. Venediktov, P. K. Tretyakov, A. V. Tupikin // AIP Conf. Proc. — 2018, 2 October. — Vol. 2027, iss. 1. — ISSN 1551-7616. — doi:10.1063/1.5065288.


Литература
Downgrade Counter