Влияние
температуры на миграционно-ускоренное тушение фосфоресценции нафталина
кислородом в стеклообразном толуоле
Гаджиалиева И.В.,
Шаповалова А.М., Куликова О.И.
Исследована
температурная зависимость эффективности миграционно-ускоренного тушения
триплетных возбуждений нафталина молекулами кислорода в необезгаженном
стеклообразном растворе толуола. В качестве объектов исследования были выбраны
растворы нафталина в стеклообразном толуоле трех концентраций: 0.1; 0.3 и 0.4
М. При концентрации 0.1 М среднее расстояние между молекулами нафталина больше
радиуса обменных взаимодействий и, следовательно, миграция по триплетным
уровням отсутствует. Для концентраций раствора 0.3 и 0.4 М это расстояние
превышает радиус обменных взаимодействий и миграция возбуждений по триплетным
уровням уже существует [1].
В
качестве экспериментальных методов наряду со спектральными использовались
кинетические методы исследования. Измерения производились на
спектрофлуориметрической установке, подробное описание которой приведено в [1].
Кинетические
методы позволяли определять константу скорости миграционно-ускоренного тушения
триплетных возбуждений нафталина кислородом при различных температурах. В свою
очередь, полученная зависимость константы скорости миграционно-ускоренного
тушения от температуры позволяла вычислить энергию активации процесса.
При
концентрациях нафталина 0.3 М (рис.1) в области от 77 до 110 К тушение
обусловлено наличием кислорода в растворе. Поскольку данный вид тушения
существует при одновременном наличии кислорода и миграции возбуждений по
триплетным уровням нафталина, можно утверждать, что причиной тушения в области
77-110 К является миграционно-ускоренное тушение возбуждений на молекулах
кислорода. При этом константа скорости миграционно-ускоренного тушения увеличивается
с ростом температуры. Ее можно вычислить из результатов кинетических
экспериментов:
,
где -
величина, обратная времени затухания фосфоресценции нафталина при разных
температурах; - величина,
обратная времени затухания при 77 К для обезгаженного раствора (поскольку она
остается постоянной в данной температурной области).
Данные по изменению km
в зависимости от температуры приведены на рис. 2 в предположении, что эта
зависимость имеет аррениусовский характер:
.
Опираясь на
полученные экспериментальные данные можно отметить, что на начальном участке
при концентрации 0.3 М в области от 77 до 102 К точки хорошо укладываются на
экспоненту (прямая линия). Для концентрации 0.4 М - эта область от 77 до 95
К. Таким образом, можно сделать вывод, что причиной увеличения константы
скорости мигационно-ускоренного тушения в этой области является активационный
процесс. Энергия активации данного процесса ЕА, вычисленная
из рис.2, для обеих концентраций составляет 220 см-1, что в пределах
ошибки измерений совпадает с полушириной 0-0 полосы спектра фосфоресценции
нафталина (250 см-1).
На основании этого было выдвинуто предположение, что активационным
процессом, приводящим к увеличению скорости миграции с повышением температуры,
является увеличение вероятности передачи возбуждений молекулам с более высоким
расположением энергетических уровней в пределах их неоднородного уширения
(обратная миграция). Следствием этого является коротковолновое смещение
спектра при повышении температуры от 77 К до 110 К для концентраций раствора
0.3 М и 0.4 М на величину более 40 см-1. В отсутствие миграции
возбуждений (СН = 0.1 М) изменение температуры не влияет на
положение максимума 0-0 полосы.
Литература
1. Дерябин
М.И., Вашкевич О.В., Шальнев А.Ю. Миграционно – ускоренное тушение кислородом
триплетных возбуждений органических молекул в толуоле при 77 К// Известия
высших учебных заведений. Физика. – 2004. – №5 – С. 89-82.
Другие работы по теме:
Свойства дикарбоновых кислот и их ангидридов
Сущность, общая формула и методика получения дикарбоновых кислот окислением циклических кетонов. Основные свойства всех дикарбоновых кислот и уникальные признаки некоторых представителей. Ангидриды, их свойства, методы получения и использование.
Ароматические соединения с конденсированными ядрами
Понятие ароматических соединений с конденсированными ядрами, их сущность и особенности, общая формула, основные химические свойства, реакционность. Изомерия и номенклатура монозещенного нафталина, его структура и строение. Получение и применение нафтолов.
Битумные и дегтевые вяжущие и материалы на их основе
Битумные и дегтевые вяжущие вещества наряду с полимерами и органическими клеями образуют группу органических вяжущих веществ. На основе этих вяжущих производят большое количество материалов и изделий для строительства: асфальтовые бетоны и растворы, рулонные кровельные и гидроизоляционные материалы, мастики, пасты, эмульсии и некоторые лаки.
Обогащение дутья кислородом в доменном процессе
Преимущества применения обогащения дутья кислородом в доменном процессе: увеличение количества сжигаемого в единицу времени углерода, экономия тепла. Неблагоприятные изменения в тепловом балансе печи. Зависимость расхода кокса от концентрации кислорода.
Сочинения на свободную тему - Каштан деловое описание
Вокруг нашей школы высажено много каштанов. Это высокие деревья с аккуратной округлой кроной дающей летом густую прохладную тень. Листья каштана крупные разлапистые. Деревья с такими широкими листьями хорошо очищают воздух и обогащают его кислородом.
Сочинения на свободную тему - Человек цивилизация земля
Человек это часть природы. В результате развития цивилизации человек стал сильнее и поставил себя выше природы. Вправе ли он так делать. Ведь питается он плодами земными опустошает недра земли вырубывает леса фильтры воздуха дышит кислородом выбра alignjustifyЧеловек это часть природы.
Отчет 134 с.,5 ч., 70 рис., 23 табл., 151 источников, прил
Сложные молекулы, наноструктуры, живые системы, водородная связь, квантовохимические расчеты, тетрапиррольные соединения, квантовые точки
Человек, цивилизация, земля сочинение-рассуждение
Автор: Сочинения на свободную тему Человек — это часть природы. В результате развития цивилизации человек стал сильнее и поставил себя выше природы. Вправе ли он так делать? Ведь питается он плодами земными: опустошает недра земли; вырубает леса — фильтры воздуха; дышит кислородом, выбрасывая в атмосферу тонны вредных химических веществ; пьет воду, в которую сливаются заводские отходы; питается продуктами, выращенными на отравленной земле.
Национальный проект Развитие АПК
Национальный проект в сфере сельского хозяйства направлен на приоритетное развитие животноводства, преодоление демографического кризиса в отрасли, на борьбу с бедностью, создание современного конкурентоспособного сельхозпроизводства, а также на стимулирование развития малых форм агробизнеса.
Тушение пожаров в условиях особой опасности для личного состава
Решение задач гражданской обороны в период проведения спасательных операций и аварийно-восстановительных работ в очаге поражения. Тушение пожаров на объектах, проведение эвакуации людей из возможной зоны заражения, дезактивация, дегазация и дезинфекция.
Пожарно-тактические занятия
УТВЕРЖДАЮ начальник ПАСС УВД Рязанской области майор вн.службы Э.А.Кондрашкин. февраля 2003 года ПЛАН-КОНСПЕКТ по проведению пожарно-тактического занятия
Пожарно-тактические занятия
УТВЕРЖДАЮ начальник ПАСС УВД Рязанской области майор вн.службы Э.А.Кондрашкин. февраля 2003 года ПЛАН-КОНСПЕКТ по проведению пожарно-тактического занятия
Теория окислительно-восстановительных реакций
После открытия кислорода, французскому химику Лавуазье удалось выяснить, что горение есть реакция соединения с кислородом. В соответствии латинским наименованием кислорода "oxigenium" реакции соединения с кислородом были названы окислением.
Органы дыхания 2
Text Text Text Поступление воздуха в лёгкие происходит автоматически под влиянием нервной системы в результате дыхательных движений – вдоха и выдоха, которые осуществляются с помощью межрёберных мышц и диафрагмы (мышечной перегородки, разделяющей грудную и брюшную полости).
Сергей Иванович Вавилов
Сергей Иванович Вавилов - известный советский физик. Под его руководством был открыт и объяснен эффект Вавилова- Черенкова.
Комбинированное газопорошковое пожаротушение
Его принцип работы заключается в следующем: струя, состоящая из смеси углекислоты и тонкодисперсного порошка на основе фосфата аммония, с высокой скоростью подается в защищаемый объем и создает в нем огнетушащую взвесь.
Тушение пожара в спортивном комплексе
ФГОУ ВПО ВСИ МВД РФ Кафедра пожарной тактики и безопасности жизнедеятельности КУРСОВАЯ РАБОТА по дисциплине «Пожарная тактика» На тему: « Тушение пожара в спортивном комплексе
Лесные пожары 4
Лесные пожары опасны из-за своих масштабов, больших запасов горючего вещества и большой разрушительной силы. Лесной пожар – неконтролируемое горение растительности, стихийно распространяющееся по лесной территории.