Актинометрия

АКТИНОМЕТРИЯ (от греч. aktis, род. падеж aktinos-луч и metreo-измеряю), методы измерения интенсивности оптич. излучения в числе фотонов (а не в энергии излучения, к-рая зависит от частоты). Используются в фотохимии, люминесцентной спектроскопии и др.

Хим. методы А. основаны на определении кол-ва в-ва, образовавшегося или израсходованного в нек-рой стандартной фотохим. р-ции (см. табл.), квантовый выход Ф к-рой не зависит от интенсивности излучения и постоянен в широком диапазоне длин волн либо его зависимость от длины волны хорошо известна. Скорость образования или расходования в-ва W пропорциональна интенсивности поглощенного излучения Р_а: W=ФP_aS/V, где V-общий объем (дм³) облучаемого р-ра или газа, S-площадь (м²), на к-рую падает поток фотонов. Изменение концентрации [А] в-ва, образовавшегося или израсходованного за время пропорционально дозе Q_а = Р_а поглощенного излучения:

[концентрация выражена в моль/дм³, скорость поглощения фотонов-в Э/(м²*с); 1 Э (эйнштейн) = 6,02*10²³ фотонов]. Чтобы исключить необходимость учитывать долю поглощенного излучения, обычно используют такую концентрацию актинометрич. р-ра и такую толщину его слоя (или давление газа), к-рые достаточны для полного поглощения всех фотонов. Хим. методы обладают рядом практич. преимуществ в фотохим. исследованиях: возможность проводить измерения в том же сосуде, что и изучаемую р-цию; отсутствие необходимости в калибровке аппаратуры. В то же время хим. методы являются интегральными и не позволяют непрерывно следить за изменением интенсивности излучения. Для определения кол-ва образовавшегося или израсходованного в фотохим. р-ции в-ва используют разл. методы; Наиб. удобны спектральные.

РЕАКЦИИ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ В ХИМИЧЕСКИХ МЕТОДАХ АКТИНОМЕТРИИ

В физ. методах применяют термоэлементы и фотоэлементы. Первые позволяют измерять энергию излучения в кДж. Поскольку энергия 1 Э составляет 1,196*10⁵/кДж (где-длина волны в нм), то измеряемую энергию можно выразить в Эйнштейнах. Фотоэлементы и фотоумножители обладают гораздо большей чувствительностью, чем термоэлементы, но требуют спец. градуировки, поскольку их чувствительность зависит от длины волны. Чтобы исключить эту зависимость, перед фотоумножителями ставят т. наз. люминесцентный трансформатор - люминофор (напр., р-р родамина С), преобразующий падающий на него свет любой длины волны в излучение стандартного спектра.

Лит.: Экспериментальные методы химической кинетики, под ред. Н. М. Эмануэля, М., 1985. М.Г Кузьмин.