Сохранность книги — хорошая

COMPREHENSIVE CHEMICAL KINETICS
Edited by
C. H. BAMFORD and C. F. H. TIPPER

Volume 3
THE FORMATION AND DECAY OF EXCITED SPECIES

ELSEVIER PUBLISHING COMPANY 1969

Пер. с англ. И. С. Заслонко и Е. В. Мозжухина

Формат 60x90 1/16. Бумага №2

Книга посвящена химическим процессам с участием возбуждённых частиц — вопросу, приобретающему в настоящее время исключительно большое значение в связи с разработкой химических лазеров. Рассмотрены проблемы, связанные с возбуждёнными молекулами, атомами, радикалами и ионами, образующимися при фотолизе, радиолизе и в электрическом разряде.

Книга предназначена для научных работников — физико-химиков и физиков, работающих в области химической кинетики, горения, радиационной химии, молекулярной физики.

Коллективная монография «Возбуждённые частицы в химической кинетике» издана под редакцией К. Бамфорда и К. Типпера — известных английских учёных физико-химиков. Она написана крупными специалистами в различных областях физической химии и отражает современное состояние обсуждаемых проблем химической кинетики.

Проблемы, затрагиваемые в книге, новы и актуальны: реакции возбуждённых частиц, химические процессы, вызываемые взаимодействием излучения с веществом, и получение сверхравновесных концентраций возбуждённых молекул, атомов и радикалов — всё это в настоящее время находит широкое практическое применение. Хотя реакции с участием возбуждённых частиц известны давно, количественное их исследование, можно сказать, только начинается и уже сейчас превращается в самостоятельную, быстро развивающуюся область науки, которая тесно связана с химической и физической кинетикой, квантовой механикой, спектроскопией, физикой плазмы, ядерной физикой и другими разделами физики и химии. Появление этой книги, безусловно, своевременно, так как она даёт ясное представление как о теоретических и экспериментальных основах химии и физики частиц, обладающих избытком энергии, так и о современном состоянии исследований в этом направлении. Таким образом, книга по своему значению намного важнее, чем просто систематизированная информация для специалистов, и может рассматриваться как руководство по химической кинетике для широкого круга физико-химиков.

Каждая из глав книги снабжена обширной библиографией, материал в ней изложен доступно, достаточно наглядно и без чрезмерно подробного анализа второстепенных деталей эксперимента и теории. Несмотря на то, что главы написаны различными авторами, книга, благодаря логической связи отдельных её частей, читается как единое целое.

В гл. 1 и 2 рассмотрены образование возбуждённых частиц при поглощении излучения стабильными молекулами или атомами, а также химические превращения этих частиц. Большое внимание уделено анализу механизма сенсибилизированных и несенсибилизированных фотохимических реакций.

Если в гл. 1 и 2 обсуждается механизм реакций, в которых возбуждённые частицы участвуют в качестве исходных реагентов, то в гл. 3 рассматривается образование богатых энергией молекул и радикалов в химических реакциях. Часть гл. 3, посвящённая химии возбуждённых электронных, колебательных и вращательных состояний молекул, представляет большой интерес для практических лазерных применений.

Гл. 4 тесно связана с предыдущими, так как в ней разбираются механизмы процессов передачи энергии между различными возбуждёнными частицами. Знание кинетики перераспределения энергии в системе очень важно как для фотохимических процессов, так и для создания инверсной заселенности в лазерах; кроме того, процессы релаксации играют большую роль в ряде других химических и физических явлений, в том числе и в процессах, происходящих в сверхзвуковых потоках. Вопросы кинетики элементарных процессов, обмена энергией, фотохимических и радиационных превращений и экзотермических реакций, идущих с неравновесным распределением энергии по внутренним степеням свободы, затрагиваются во многих монографиях [Никитин Е. Е., Теория элементарных атомно-молекулярных процессов в газах, Химия, М., 1970; Ступоченко Е. В., Лосев С. А., Осипов А. И., Релаксационные процессы в ударных волнах, Наука, М., 1965; Бейтс Д. Р., Атомные и молекулярные процессы, Мир, М., 1965 и др.]. Однако такое полное, последовательное изложение экспериментальных и теоретических аспектов проблемы, как в этой книге, дано впервые.

Книга будет полезна научным сотрудникам, инженерам, аспирантам и студентам, специализирующимся в области химической кинетики, молекулярной физики, химии атмосферы, лазерной техники и радиохимии…

ПРЕДИСЛОВИЕ
А. Борисов

Предисловие	5

Глава 1. Действие излучения низкой энергии (Бертон К., Нойес В., мл.)	7

1.1. Введение	7
1.2. Обзор основных воздействий электромагнитного излучения	8
1.2.1. Сенсибилизация одноатомными газами	9
1.2.2. Фотосенсибилизация парами ртути	11
1.2.3. Поглощение двухатомными газами	27
1.2.4. Поглощение многоатомными газами	42
1.2.4.1. Диссоциация на атомы и радикалы	45
1.2.4.2. Диссоциация с образованием насыщенных молекул	55
1.2.4.3. Реакции перегруппировки	62
1.2.4.4. Обзор основных проблем	68
1.3. Экспериментальные проблемы	71
1.4. Другие типы излучения. Выводы	74
Литература	77

Глава 2. Действие излучения высокой энергии (Хагс Г.)	81

2.1. Взаимодействие излучения высокой энергии с веществом	81
2.1.1. Механизм потерь энергии	81
2.1.2. Частицы, образующиеся в системе при облучении	82
2.1.3. Кинетические характеристики процессов	85
2.1.4. Сравнение с фотохимией	86
2.2. Экспериментальные доказательства образования частиц	87
2.2.1. Ионы и электроны	87
2.2.1.1. Газовые системы	89
2.2.1.2. Жидкие системы	91
2.2.1.3. Конденсированные системы	99
2.2.2. Свободные радикалы	102
2.2.2.1. Исследования методом ЭПР	103
2.2.2.2. Оптические спектры	105
2.2.2.3. Химические методы доказательства образования радикалов	108
2.2.3. Возбуждённые молекулы	113
2.3. Выводы	119
Литература	119

Глава 3. Образование возбуждённых частиц в химических реакциях
(Каррингтон Т., Гарвин Д.)	123

3.1. Введение	123
3.1.1. Распределение внутренней энергии в продуктах реакции	123
3.1.2. Модели реакции	124
3.1.2.1. Кинематические модели	125
3.1.2.2. Поверхности потенциальной энергии	126
3.1.2.3. Реакции в пределах одной поверхности потенциальной энергии	128
3.1.2.4. Реакции, включающие более чем одну поверхность потенциальной
энергии	130
3.1.3. Корреляционные правила	133
3.1.4. Вращательное возбуждение	134
3.2. Колебательное возбуждение	136
3.2.1. Обменные реакции с участием атомов и многоатомных групп	136
3.2.1.1. Импульсный фотолиз: молекулярный кислород и гидроксил	146
3.2.1.2. Исследование атомно-молекулярных реакций в проточных
системах: галогеноводороды	148
3.2.1.3. Сравнение возбуждения молекулярного кислорода и возбуждения
галогеноводородов	151
3.2.1.4. Возбуждение солей щелочных металлов	153
3.2.1.5. Распределение энергии возбуждения между продуктами реакции	155
3.2.2. Обменные реакции, протекающие с образованием четырёхцентрового
комплекса	157
3.2.3. Реакции рекомбинации с колебательным возбуждением	158
3.2.3.1. Присоединение атомов водорода к алкенам	159
3.2.3.2. Реакции присоединения и внедрения метилена с раскрытием
двойной связи	160
3.2.3.3. Рекомбинация свободных радикалов	161
3.2.4. Возбуждение в реакциях распада	163
3.3. Электронное возбуждение	164
3.3.1. Излучательная рекомбинация атомов	164
3.3.1.1. Рекомбинация атомов гелия	165
3.3.1.2. Рекомбинация атомов галогенов	166
3.3.1.3. Реакции рекомбинации с участием атомов кислорода	172
3.3.1.4. Рекомбинация атомов азота	176
3.3.2. Возбуждение третьих частиц при рекомбинации атомов	179
3.3.3. Излучательная рекомбинация атома с двухатомной молекулой	184
3.3.3.1. Реакция O + NO = NO₂^e	184
3.3.3.2. Реакция O + CO = CO₂^e	190
3.3.3.3. Реакция O + SO = SO₂^e	191
3.3.3.4. Реакция H + NO = HNO^e	193
3.3.3.5. Реакция H + OH = H₂O^e	195
3.3.4. Реакции обмена с участием атомов	195
3.3.4.1. Реакция A + BC → AB^e + C	195
3.3.4.2. Реакция A + BC → AB + C^e	196
3.3.4.3. Обменные реакции с участием более трёх атомов	197
3.3.5. Сложные хемилюминесцентные системы	199
3.3.5.1. Возбуждение добавок к активному азоту	199
3.3.5.2. Реакция атомов кислорода с ацетиленом	202
3.4. Вращательное возбуждение	202
3.5. Химические лазеры	203
Литература	206

Глава 4. Обмен энергией между химическими частицами (Каллир А.,
Ламберт Дж.)	214

4.1. Введение	214
4.2. Экспериментальные измерения времён релаксации	216
4.2.1. Акустические методы	216
4.2.2. Методика ударной трубы	220
4.2.3. Спектроскопические методы	221
4.3. Теоретическое рассмотрение	225
4.3.1. Теория Ландау-Теллера	225
4.3.2. Общие принципы квантовомеханического рассмотрения	226
4.3.3. Колебательное возбуждение	228
4.3.4. Потенциал взаимодействия	229
4.3.5. Перекрывание волновых функций поступательного движения	231
4.3.6. Колебательные матричные элементы	233
4.3.7. Вероятность перехода	236
4.3.8. Теория Танкоша для многоатомных молекул	239
4.3.9. Ориентационные и низкотемпературные эффекты	240
4.3.10. Точное квантовомеханическое решение	241
4.3.11. Выводы	242
4.4. Колебательно-поступательный обмен энергией	243
4.4.1. Двухатомные молекулы	243
4.4.2. Многоатомные молекулы	248
4.4.3. Смеси газов	252
4.5. Колебательно-колебательный обмен	256
4.5.1. Внутримолекулярный обмен колебательной энергией	256
4.5.2. Межмолекулярный обмен колебательной энергией	258
4.5.2.1. Дисперсия ультразвука в смесях	258
4.5.2.2. Спектроскопические наблюдения	263
4.5.3. Теоретическое рассмотрение	264
4.5.4. Механизм колебательного возбуждения	267
4.6. Вращательно-поступательные переходы	269
4.7. Вращательно-колебательный обмен	274
4.8. Электронно-поступательная и электронно-колебательная релаксация
при ΔE < 1 эВ	276
4.8.1. Общие положения	276
4.8.2. Поперечные сечения процессов обмена энергией	279
4.8.3. Спин-орбитальная релаксация атомов селена	282
4.8.4. Релаксация атомов железа	285
4.8.5. Спин-орбитальная релаксация сильно возбуждённых частиц	288
4.8.6. Зависимость поперечного сечения от изменения внутренней
энергии	290
4.8.7. Релаксация атомов иода	291
4.9. Электронно-поступательный и электронно-колебательный обмены
энергией при ΔE > 1 эВ	293
4.9.1. Тушение и возбуждение атомов натрия	293
4.9.2. Регистрация колебательного возбуждения по инфракрасному
излучению	295
4.9.3. Теория тушения	295
4.10. Электронно-электронный обмен энергией	297
4.10.1. Введение	297
4.10.2. Сенсибилизация флуоресценции парами ртути	298
4.10.3. Обмен электронной энергией между атомами инертных газов	299
4.10.4. Поперечные сечения обмена электронной энергией	301
4.10.5. Передача электронного возбуждения в сложных системах	304
4.11. Приложения к химической кинетике и фотохимии	306
4.11.1. Мономолекулярные реакции	306
4.11.2. Распределение энергии в химических реакциях	308
4.12. Выводы	312
Литература	312

Книги на ту же тему

Сечения возбуждения атомов и ионов электронами: сводка формул и таблицы для определения сечений электрон-атомных столкновений и вероятностей радиационных переходов, Вайнштейн Л. А., Собельман И. И., Юков Е. А., 1973
Медленные атомные столкновения, Никитин Е. Е., Смирнов Б. М., 1990
Релаксационные процессы в ударных волнах, Ступоченко Е. В., Лосев С. А., Осипов А. И., 1965
Симметрия молекул и спектроскопия. 2-е переработ, изд., Банкер Ф., Йенсен П., 2004
Неравновесная колебательная кинетика, Капителли М., ред., 1989
Элементарные процессы в плазме щелочных металлов, Ключарев А. Н., Янсон М. Л., 1988
Методы расчёта электронно-колебательных спектров многоатомных молекул, Грибов Л. А., Баранов В. И., Новосадов Б. К., 1984
Кинетика и термодинамика химических реакций в низкотемпературной плазме, Полак Л. С., ред., 1965
Кинетика химических реакций: Учебное пособие, Семиохин И. А., Страхов Б. В., Осипов А. И., 1995
Основы химической кинетики и катализа, Байрамов В. М., 2003
Экспериментальные методы химической кинетики: Учебное пособие для университетов, Сергеев Г. Б., Казанская Н. Ф., Ужинов Б. М., Паписова B. И., Гурман В. С., Мелузова Г. Б., Зенин C. В., Романов В. В., 1971
Экспериментальные методы химической кинетики. Учебное пособие для студентов вузов, Эмануэль Н. М., Сергеев Г. Б., ред., 1980
Лазерная спектроскопия атомов и молекул, Вальтер Г., ред., 1979
Физика химически активной плазмы, Русанов В. Д., Фридман А. А., 1984
Химические лазеры, Гросс Р., Ботт Д., ред., 1980
Перестраиваемые лазеры на красителях и их применение, Копылов С. М., Лысой Б. Г., Серегин С. Л., Чередниченко О. Б., 1991
Лазеры на окиси углерода, Алейников В. С., Масычев В. И., 1990

elapsed time 0.021 sec

/Наука и Техника/Химия

ОГЛАВЛЕНИЕ

Книги на ту же тему