fotoelectroquímica
fotoelectroquímica
Electroquímica
- ca fotoelectroquímica, n f
- es fotoelectroquímica
- en photoelectrochemistry
Electroquímica
Definició
Branca de l'electroquímica que estudia les reaccions electròdiques que tenen lloc amb emissió o absorció de radiació lluminosa. La radiació pot produir una reacció fotoquímica d'algun component de la dissolució amb generació d'espècies electroactives que modifiquen el corrent i/o el potencial de l'elèctrode. Algunes reaccions electròdiques transcorren amb desprendiment de llum, fenomen anomenat electroquimioluminescència. També hi ha reaccions electròdiques que només tenen lloc quan els elèctrodes, generalment semiconductors, absorbeixen llum d'una freqüència adient, la qual produeix el corrent elèctric o fotocorrent. Aquest fenomen té moltes aplicacions pràctiques, com ara la pila fotoelectroquímica. Així, quan s'aplica un potencial més positiu que el de la banda plana a un semiconductor del tipus n que es troba immergit en una dissolució d'un parell redox, es produeix la separació electró-forat amb producció d'una gran concentració de forats a prop de la interfície semiconductor-dissolució. En irradiar-lo amb una energia suficient, els electrons dels parells electró-forat són promocionats a la banda de conducció. Això fa que aparegui un fotocorrent anòdic o corrent fotoanòdic degut a l'oxidació de l'espècie reduïda del parell redox, amb captació dels electrons d'aquesta reacció pels forats del semiconductor, els quals són transportats cap al seu interior i després cap al circuit exterior. En canvi, si s'irradia un semiconductor de tipus p sotmès a un potencial més negatiu que el de la banda plana, són els electrons els que es desplacen cap a la interfície i es produeix un fotocorrent catòdic o corrent fotocatòdic en reduir-se l'espècie oxidada del parell redox present en la dissolució. Un procés fotoelectroquímic diferent és la fotoemissió, en què s'irradia una superfície metàl·lica capaç d'emetre electrons cap a la dissolució fins a distàncies d'entre 20 i 100 . Aquests electrons solvatats amb temps de vida d'uns 100 ns poden retornar al metall o bé reduir una espècie en dissolució. Per exemple, l'N2O es pot reduir d'acord amb la reacció N2O + H2O + e(aq) N2 + OH(aq) + OHo. La fotoemissió és útil per a estudiar radicals que són intermedis de reaccions electròdiques, com ara l'Ho que es pot produir per fotoemissió en medi àcid i que participa en el mecanisme de la producció catòdica de l'hidrogen.
fotofísica
fotofísica
Química física
- ca fotofísica, n f
- es fotofísica
- en photophysics
Química física
Definició
Ciència que estudia els processos d'^excitació^ i ^desactivació^ a través de transicions espectroscòpiques. Els fotons que intervenen en els processos d'absorció tenen una longitud d'ona compresa entre 200 i 700 nm, la qual és capaç de produir transicions electròniques en les molècules, de forma que el resultat de l'absorció és la formació de molècules excitades electrònicament. La desactivació radiant i la desactivació no radiant són processos fotofísics que s'esdevenen en diferents escales de temps, però tenen en comú que contribueixen a escurçar el temps de vida de les molècules excitades. Una altra família important de processos fotofísics són els processos de ^quench^ bimolecular, a través dels quals una molècula excitada perd l'energia d'excitació per la interacció amb una altra molècula diferent. El quench bimolecular, en escurçar el temps de vida de les molècules excitades, entra en competició amb els processos fotoquímics que es puguin dur a terme. L'eficiència d'un procés fotofísic es mesura a través del ^rendiment quàntic^. Alguns processos fotofísics i l'escala de temps a què es produeixen són la ^fluorescència^, 10−12-10−6 s, la ^fosforescència^, 10−6-10−1 s, i el ^creuament entre sistemes^, 10−12-10−4 s. Vegeu també ^fotoquímica^.
fotoionització
fotoionització
Química física
- ca fotoionització, n f
- es fotoionización
- en photoionization
Química física
Definició
Expulsió d'un electró d'una espècie després que hagi absorbit radiació electromagnètica. En el cas que, abans de provocar la fotoionització, un làser s'encarregui de promoure l'espècie a un nivell vibracional excitat, de forma que la ionització es dugui a terme des d'aquest nivell vibracional, la fotoionització es pot utilitzar per a separar ^isotopòmers^. La clau d'aquest procés rau en l'alta selectivitat que té la radiació làser per excitar un isotopòmer específic.
fotoisomerització
fotoisomerització
Química física
- ca fotoisomerització, n f
- es fotoisomerización
- en photoisomerization
Química física
Definició
Isomerització geomètrica d'una molècula després que hagi absorbit radiació electromagnètica. En el cas que la fotoisomerització vagi precedida d'una absorció de radiació làser que porti la molècula a un nivell vibracional excitat en concret, la fotoisomerització es pot utilitzar per a separar ^isotopòmers^. La clau d'aquest procés rau en l'alta selectivitat que té la radiació làser per excitar un isotopòmer específic. Vegeu també ^isòmer geomètric^.
fotòlisi de centelleig
fotòlisi de centelleig
Química física
- ca fotòlisi de flaix, n f
- ca fotòlisi de centelleig, n f sin. compl.
- ca fotòlisi de llampec, n f sin. compl.
- es fotólisis de centello
- es fotólisis de destello
- es fotólisis de flash
- es fotólisis por destello
- en flash photolysis
Química física
Definició
Tècnica experimental que permet realitzar l'estudi cinètic de reaccions molt ràpides fent incidir sobre la mescla de reacció un pols de llum d'intensitat molt elevada i molt poca durada, de l'ordre de 10 µs, que provoqui l'inici de la reacció objecte de l'anàlisi que es vol dur a terme. La reacció s'inicia perquè el flaix excita electrònicament les espècies que han de reaccionar i les converteix en espècies altament reactives. L'evolució cinètica de la reacció es pot seguir, per exemple, registrant espectres electrònics, d'infrarroig o Raman, entre d'altres, a certs intervals de temps. L'aplicació dels làsers de polsos per a produir el flaix permet estudiar reaccions en l'escala del picosegon o, fins i tot, del femtosegon. Vegeu també ^reacció ràpida^ i ^espectroscòpia de femtosegon^.
fotòlisi de flaix
fotòlisi de flaix
Química física
- ca fotòlisi de flaix, n f
- ca fotòlisi de centelleig, n f sin. compl.
- ca fotòlisi de llampec, n f sin. compl.
- es fotólisis de centello
- es fotólisis de destello
- es fotólisis de flash
- es fotólisis por destello
- en flash photolysis
Química física
Definició
Tècnica experimental que permet realitzar l'estudi cinètic de reaccions molt ràpides fent incidir sobre la mescla de reacció un pols de llum d'intensitat molt elevada i molt poca durada, de l'ordre de 10 µs, que provoqui l'inici de la reacció objecte de l'anàlisi que es vol dur a terme. La reacció s'inicia perquè el flaix excita electrònicament les espècies que han de reaccionar i les converteix en espècies altament reactives. L'evolució cinètica de la reacció es pot seguir, per exemple, registrant espectres electrònics, d'infrarroig o Raman, entre d'altres, a certs intervals de temps. L'aplicació dels làsers de polsos per a produir el flaix permet estudiar reaccions en l'escala del picosegon o, fins i tot, del femtosegon. Vegeu també ^reacció ràpida^ i ^espectroscòpia de femtosegon^.
fotòlisi de llampec
fotòlisi de llampec
Química física
- ca fotòlisi de flaix, n f
- ca fotòlisi de centelleig, n f sin. compl.
- ca fotòlisi de llampec, n f sin. compl.
- es fotólisis de centello
- es fotólisis de destello
- es fotólisis de flash
- es fotólisis por destello
- en flash photolysis
Química física
Definició
Tècnica experimental que permet realitzar l'estudi cinètic de reaccions molt ràpides fent incidir sobre la mescla de reacció un pols de llum d'intensitat molt elevada i molt poca durada, de l'ordre de 10 µs, que provoqui l'inici de la reacció objecte de l'anàlisi que es vol dur a terme. La reacció s'inicia perquè el flaix excita electrònicament les espècies que han de reaccionar i les converteix en espècies altament reactives. L'evolució cinètica de la reacció es pot seguir, per exemple, registrant espectres electrònics, d'infrarroig o Raman, entre d'altres, a certs intervals de temps. L'aplicació dels làsers de polsos per a produir el flaix permet estudiar reaccions en l'escala del picosegon o, fins i tot, del femtosegon. Vegeu també ^reacció ràpida^ i ^espectroscòpia de femtosegon^.
fotoluminescència
fotoluminescència
Química física
- ca fotoluminescència, n f
- es fotoluminiscencia
- en photoluminiscence
Química física
Definició
Luminescència en què una substància emet llum després que hagi estat excitada mitjançant radiació electromagnètica.
fotomultiplicador
fotomultiplicador
Química analítica
- ca fotomultiplicador, n m
- ca tub fotomultiplicador, n m sin. compl.
- es fotomultiplicador
- es tubo fotomultiplicador
- en photomultiplier
- en photomultiplier tube
Química analítica
Definició
Dispositiu electrònic de resposta ràpida i sensibilitat elevada, emprat per convertir l'energia radiant en un senyal elèctric. Es basa en l'efecte fotoelèctric i fou ideat per W. Zworykin el 1936. Consta d'un fotocàtode, una sèrie d'electrodes anomenats dínodes, cada un d'ells a un potencial menys negatiu que el precedent, i un ànode. Tot el sistema treballa en el buit per tal d'evitar pèrdues d'electrons per col·lisions amb els àtoms. La radiació que arriba al fotocàtode provoca l'emissió d'electrons primaris. Aquests electrons primaris són accelerats cap al primer dínode. En incidir-hi, cada fotoelectró provoca l'emissió de més fotoelectrons, els quals són, tot seguit, accelerats fins al següent dínode. Aquest procés es repeteix en cada dínode i constitueix el procés multiplicador. Finalment, tots els fotoelectrons són recollits per l'ànode i donen lloc a un corrent elèctric que pot ésser mesurat en el circuit exterior. Aquest corrent elèctric pot ésser (i això depèn del flux de fotons incident) discontinu (per impuls) o bé continu. En el primer cas, el nombre de fotons incident per unitat de temps és tan baix que és possible de separar el paquet de fotoelectrons produït per cada fotó, i aleshores el dispositiu funciona com un comptador de fotons. En el segon cas, el corrent elèctric és directament proporcional al flux incident; en un fotomultiplicador amb 9 o 10 dínodes, s'originen de 106 a 107 fotoelectrons per a cada fotó incident. Usualment, els fotomultiplicadors són emprats per a mesurar nivells molt baixos de radiacions corresponents a les regions de l'infraroig proper, del visible, de l'ultraviolat i de l'ultraviolat llunyà, per la qual cosa, segons el nivell d'energia dels fotons, s'empren com a fotocàtodes els materials que tinguin l'emissivitat més gran en cadascuna de les regions espectrals.
fotoquímica
fotoquímica
Química física
- ca fotoquímica, n f
- es fotoquímica
- en photochemistry
Química física
Definició
Camp de la química que estudia els processos químics que deriven de la interacció amb radiació electromagnètica. Els processos fotoquímics són reaccions que tenen lloc a partir de les molècules excitades electrònicament. Es parla de processos fotoquímics primaris quan els productes de la ^reacció fotoquímica^ es formen directament a partir de les molècules excitades electrònicament, i de processos fotoquímics secundaris quan es formen a partir d'intermediaris que s'han generat en processos fotoquímics primaris. Sigui com sigui, tots dos tipus de processos fan possible que les reaccions poc afavorides tèrmicament, per a les quals l'única energia necessària per superar l'^energia d'activació^ sigui la calor, resultin viables. El fet que la reacció fotoquímica es produeixi amb molècules en estats excitats obre rutes alternatives a les que imposen els estats fonamentals. En aquest sentit, cal dir que la majoria de les reaccions fotoquímiques orgàniques s'inicien des dels estats singlet o triplet excitats de més baixa energia d'algun dels reactius presents en la mescla de reacció. Alguns dels processos fotoquímics més rellevants són la ^fotoisomerització^ cis-trans del retinal i la generació d'oxigen singlet, 1O2, mitjançant la ^fotosensibilització^, molt útil en la teràpia fotodinàmica contra els tumors. L'eficiència d'un procés fotoquímic es mesura a través del ^rendiment quàntic^. Vegeu també ^multiplicitat de spin^.