Хемиионизация — это образование иона в результате реакции атома или молекулы газовой фазы с атомом или молекулой в возбужденном состоянии, при этом также могут образовываться новые химические связи[1] Этот процесс чрезвычайно распространен в природе, поскольку считается основной исходной реакцией в Пламя|пламени]].
История
Термин «хемиионизация» возник в конце в конце 1940х годов в исследованиях горения, пламени и взрыва[2]. Большинство исследований по этой теме было проведено в 1960-х и 70-х годах.
Реакции
Хемиионизацию можно представить как
где G — молекула (или атом) в возбужденном состоянии (возбуждение обозначено звездочкой в верхнем индексе), а M — разновидность, которая ионизируется в результате потери электрона с образованием катион -радикала (обозначена плюсом заряда и знаком радикала в верхнем индексе).
Наиболее распространенный пример хемиионизации происходит в углеводородном пламени. Реакцию можно представить как
- <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"><semantics><mrow class="MJX-TeXAtom-ORD"><mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mrow class="MJX-TeXAtom-ORD"><mo> </mo><mtext> </mtext></mrow></mstyle></mrow><annotation encoding="application/x-tex"> </annotation></semantics></math> [3]
Эта реакция присутствует в любом углеводородном пламени и может объяснить отклонение количества ожидаемых ионов от термодинамического равновесия[4]
А также
Где M* представляет собой металл в возбужденном состоянии. Эта реакция включает испускание света, генерируемого реакцией хемиионизации, которое и объясняет свечение пламени[5]
Смотрите также
- ↑ Ключарев А Н [https://ufn.ru/ru/articles/1993/6/b/ Процессы хемоионизации] УФН 163 (6) 39–73 (1993)
- ↑ Calcote, Hartwell F. (1948). "Electrical properties of flames". Symposium on Combustion and Flame, and Explosion Phenomena. 3 (1): 245—253. doi:10.1016/S1062-2896(49)80033-X. ISSN 1062-2896.
- ↑ Vinckier, C.; Gardner, Michael P.; Bayes, Kyle D. (1977). "A study of chemi-ionization in the reaction of oxygen atoms with acetylene". The Journal of Physical Chemistry. 81 (23): 2137—2143. doi:10.1021/j100538a001. ISSN 0022-3654.
- ↑ Fontijn, A. (1965). "Chemi-ionization and chemiluminescence in the reaction of atomic oxygen with C2H2, C2D2, and C2H4". Symposium (International) on Combustion. 10 (1): 545—560. doi:10.1016/S0082-0784(65)80201-6. ISSN 0082-0784.
- ↑ Sugden, T M (1962). "Excited Species in Flames". Annual Review of Physical Chemistry. 13 (1): 369—390. Bibcode:1962ARPC...13..369S. doi:10.1146/annurev.pc.13.100162.002101. ISSN 0066-426X.