-
نور شيمي
نور شيمي {فتو شيمي (Photo Chemistry)} ، شامل بررسي نوع خاصي از واکنش شيميايي است. نور شيمي با برهم‌کنش بين يک فوتون و يک مولکول ، نيز تغييرات شيميايي و فيزيکي بعدي ، ناشي اين برهم کنش ، سروکار دارد.
تصوير
نگاه اجمالي
چون آغاز حيات به کمک نور خورشيد بوده ، لذا اين عقيده عموميت پيدا کرد که درک فرايندهاي آغاز شده توسط نور ، درک خود زندگي است و اگر چه هيچ کس اطمينان ندارد که زندگي را بدرستي درک کرده باشد ، اما آگاهي و دانش نسبت به بسياري از فرايندهاي نور شيمي در حد کمال است. فرايندهاي نور شيمي براي ادامه حيات در روي زمين اهميت زيادي دارند. اهميت نور شيمي ، بيشتر در اين امر نهفته است که بشر و طبيعت هر دو آن را بخوبي به خدمت مي‌گيرد.
سير تحولي و رشد
بشر آگاه از زمان‌هاي بسيار دور با اثر نور بر ماده آشنا بوده است. مثلا روميان مي‌دانستند که نور خورشيد براي رشد گياهان لازم است. همچنين آنها مي‌دانستند که نور آفتاب بر وسايل رنگي اثر تخريبي دارد. در آن ايام ، از انرژي خورشيدي استفاده عملي نمي‌کردند، جز اينکه معروف است که سربازان “اسکندر” دستبندي از الياف رنگين داشتند که به عنوان ساعت از آن استفاده مي‌کردند، زيرا با گذشت زمان رنگ آن تغيير مي‌کرد.
در اواخر قرن هيجدهم ، “هيلز” ، فرآيند فتوسنتز را توضيح داد. پس از آن فيزيکدانان و شيمي‌دانان به اين موضوع علاقمند شدند و از آن به بعد ، مطالب مربوط به نور شيمي گسترش يافت. در آغاز ، بررسي‌هاي نورشيمي در کشورهاي حوزه مديترانه گسترده در زير تابش عظيم خورشيد توسعه يافت. “سيميسيان” و “سيلبر” در سال 1900 در بولوني ، گزارش‌هاي علمي در مورد استفاده از نور خورشيد در تغييرات شيميايي چاپ نمودند و توضيح دادند که اين واکنش‌ها بسيار جالب هستند.
چهل و پنج سال بعد ، “شونبرگ” و “مصطفي” در مصر در مورد واکنشهاي دسير شدن ، حذف و حلقه‌سازي که همه توسط نور خورشيد انجام شد، کشف جالبي نمودند. پس از آن واکنشهاي نور شيمي زيادي در فاز گازي انجام شد. در سال‌هاي بعد درباره کار “سيلبر” و “مصطفي” مطالب نظري زيادي به چاپ رسيد. رابطه‌ي منطقي بين ماده و نور و مفهوم کوانتيده بودن انرژي از نظريه پلانک نتيجه گرفته شد و “آلبرت انيشتين” قاعده مهمي را فرموله کرد:« براي اينکه ترکيبي در يک واکنش شرکت کند، بايد نور جذب نمايد.»
در سال‌هاي اخير ، فرآيندهاي نور شيمي توسعه فراوان يافتند.
تصوير
فرآيندهاي نور شيمي
در فرآيند نور شيمي ، نور همراه يکي از اجزاي واکنش کننده است. در نور شيمي ، اثرات فيزيکي و شيميايي برانگيختگي الکتروني حاصل از اثر تابش الکترومغناطيسي با ماده ، مورد بررسي قرار مي‌گيرد. تابش الکترومغناطيسي طيف گسترده‌اي از فيزيک امواج است که از طول موج کوتاه اشعه گاما تا طول موجهاي راديويي و تلويزيوني را شامل مي‌شود. اشعه ايکس و اشعه گاما ، باعث يونيزه شدن مولکول‌ها مي‌شوند.
در حالي که آنچه در نور شيمي بيشتر مد نظر است، برانگيختگي الکتروني است. لذا به طول موجهاي زير قرمز و فرابنفش ، توجه خاص معطوف مي‌شود. همچنين واکنش‌ها ، تفکيک پذيري ، ايزومري شدن و نشرنور توسط اتم‌ها و مولکولهاي برانگيخته ترکيبات شيميايي ، هسته اصلي فتوشيمي ( نور شيمي ) هستند.
هدف نور شيمي امروزي
* پاسخ به تقاضا براي انواع واکنشهاي جديد و کلي
* جستجو براي ارائه نظريه‌هاي استادانه در مورد عوامل کنترل کننده انتقالات حالت برانگيخته.
تصوير
کاربرد نور شيمي در زندگي
* فتوسنتز از انرژي خورشيد براي توليد کربوهيدرات از دي‌اکسيد کربن و آب و همچنين افزايش يا برگشت اکسيژن به هوا استفاده مي‌کند.
* نور با تغييراتي که در گازها و ذرات معلق در اتمسفر ايجاد مي‌کند، باعث اصلاح ترکيبات ساختاري و شيميايي آنها شده و لذا از حيات بر روي زمين محافظت مي‌کند. در واقع توليد مولکولهاي پيچيده‌ي حيات از مولکولهاي کوچک خود ، باعث ادامه حيات مي‌شود.
* کاربرد نور در سنتز مواد جديد ، چه براي مصارف بيولوژيکي و چه صنعتي است.
* بينايي در موجودات زنده يک فرايندي نور شيميايي است.
چهارشنبه 28 شهریور 1386
