Fotokimia

Fotokimia minangka cabang kimia sing ana gandhengané karo efek kimia cahya. Umumé, istilah iki digunakaké kanggo njlentrehaké reaksi kimia sing disebabaké dening panyerepan ultraviolet ( dawa gelombang saka 100 nganti 400 nm ), cahya sing bisa dideleng (400-750 nm) utawa radiasi inframerah (750-2500 nm). ^[1]

Reaktor sumur rendhem fotokimia (50 ml) kanthi lampu uap merkuri .

Ing alam, fotokimia iku penting bangét amarga dadi dhasar fotosintesis, sesanti, lan pembentukan vitamin D kanthi sinar matahari. ^[2] Reaksi fotokimia diterusaké beda karo reaksi sing didhukung suhu. Jalur fotokimia ngakses penengah energi dhuwur sing ora bisa digawé kanthi termal, saengga bisa ngatasi alangan aktivasi gedhe sajrone wektu sing cendhak, lan ngidini reaksi kasebut ora bisa diakses dening proses termal. Fotokimia uga bisa ngrusak, kaya sing digambaraké dening fotodegradasi plastik.

Prinsip Fotokimia

Ing reaksi reaksi fotokimia, cahya nyedhiyakaké energi aktivasi. Sacara sederhana, cahya minangka salah sawijining mekanisme kanggo nyedhiyakaké energi aktivasi sing dibutuhaké kanggo akéh reaksi. Yen lampu laser digunakaké, bisa milih molekul kanthi milih supaya bisa ngasilaké kahanan elektronik lan geter sing dikarepaké. ^[3] Kajaba, emisi saka negara tartamtu bisa dipantau kanthi kapilih, nyedhiyakaké ukuran pedunung ing negara kasebut. Yen sistem kimia tekanan kurang, iki ndadekaké para ilmuwan bisa ngamati distribusi energi saka reaksi reaksi kimia sadurunge beda-beda energi wis diolesi lan rata-rata tabrakan bola-bali.

Penyerapan foton cahya kanthi molekul reaktan uga bisa ngidini reaksi ora mung ditindakaké kanthi nggawa molekul menyang energi aktivasi sing dibutuhaké, nanging uga kanthi ngganti simetri konfigurasi elektronik molekul, supaya jalur reaksi ora bisa diakses, amarga diterangaké dening aturan pilihan Woodward – Hoffmann . Reaksi cycloaddition 2 + 2 minangka salah sawijining conto reaksi pericyclic sing bisa dianalisis nggunakaké aturan kasebut utawa kanthi teori orbitital molekuler wates.

awétara reaksi fotokimia sawétara pesenan gedhene luwih cepet tinimbang reaksi termal; reaksi cepet nganti 10 ⁻⁹ detik lan proses sing ana gandhengané kanthi cepet 10 ⁻¹⁵ detik asring diamati. Foton bisa diserap langsung dening reaktan utawa dening fotosensitator, sing nyerep foton lan mindhah energi menyang reaktan. Proses kosok baline diarani quenching nalika kahanan sing dieksfoto dipateni dening reagen kimia.

Reaksi fotokimia

Conto reaksi fotokimia ing ngisor iki:

• Fotosintesis : tanduran nggunakaké energi surya kanggo ngowahi karbon dioksida lan banyu dadi glukosa lan oksigen .
• Pembentukan vitamin D manungsa kanthi cahya srengenge.
• Bioluminesensi : contone Ing kunang-kunang, enzim ing weteng nyebabaké katalis reaksi sing ngasilaké cahya. ^[4]
• Polimerisasi diwiwiti dening fotoginator, sing bakal bosok nalika nyerep cahya kanggo ngasilaké radikal bebas kanggo polimerisasi radikal .
• Photodegradasi pirang-pirang bahan, kayata polivinil klorida lan Fp . Botol obat asring digawé nganggo kaca sing peteng kanggo nyegah obatan saka fotodegradasi.
• Terapi fotodinamik : cahya digunakaké kanggo ngrusak tumor kanthi tumindak oksigen singlet sing digawé dening reaksi fotosensin saka oksigen triplet. Fotosensitor umum kalebu tetraphenylporphyrin lan metilen biru . Oksigen singlet sing diasilaké yaiku oksidan sing agresif, sing bisa ngowahi ikatan CH dadi klompok C-OH.
• Proses nyetak Diazo
• Teknologi fotoresistis, digunakaké ing produksi komponen mikroelektronika.
• Visi diwiwiti kanthi reaksi fotokimia rhodopsin . ^[5]
• Osaka produksi fotokimia ing ε-caprolactame. ^[6]
• Produksi fotokimia artemisinin, obat anti-malaria. ^{[7] [8]}
• Photoalkylation, digunakaké kanggo tambahan klompok alkil sing nyebabaké cahya ing molekul.

Paripustaka

1. International Union of Pure and Applied Chemistry. "photochemistry". Compendium of Chemical Terminology Internet edition.
2. Glusac, Ksenija (2016). "What has light ever done for chemistry?". Nature Chemistry. 8 (8): 734–735. Bibcode:2016NatCh...8..734G. doi:10.1038/nchem.2582. PMID 27442273.
3. Menzel, Jan P.; Noble, Benjamin B.; Lauer, Andrea; Coote, Michelle L.; Blinco, James P.; Barner-Kowollik, Christopher (2017). "Wavelength Dependence of Light-Induced Cycloadditions". Journal of the American Chemical Society. 139 (44): 15812–15820. doi:10.1021/jacs.7b08047. ISSN 0002-7863. PMID 29024596.
4. Saunders, D. S. (2002-11-11). Insect Clocks, Third Edition. kc. 179. ISBN 0444504079.
5. Dugave, Christophe (2006-10-06). Cis-trans Isomerization in Biochemistry. kc. 56. ISBN 9783527313044.
6. Protti, Stefano; Fagnoni, Maurizio (2009). "The sunny side of chemistry: Green synthesis by solar light". Photochemical & Photobiological Sciences. 8 (11): 1499–516. doi:10.1039/B909128A. PMID 19862408.
7. Peplow, Mark (17 April 2013). "Sanofi launches malaria drug production". Chemistry World.
8. Paddon, C. J.; Westfall, P. J.; Pitera, D. J.; Benjamin, K.; Fisher, K.; McPhee, D.; Leavell, M. D.; Tai, A.; Main, A. (2013). "High-level semi-synthetic production of the potent antimalarial artemisinin". Nature (ing basa Inggris). 496 (7446): 528–532. doi:10.1038/nature12051. ISSN 0028-0836. PMID 23575629.