>> 自然の科学 >  >> 化学

現代生活における光化学の 5 つの重要な応用

光化学は、光の化学的影響について研究する化学の一分野です。可視光と紫外光の影響で起こる可能性のある化学反応、異性化、物理的挙動に関係しています。

確かに、これは無機化学の分科です。光化学の概念は、光化学の 2 つの法則に分けられます :

<オール>
  • 光化学の第一法則 または Grotthuss-Draper の法則 、光励起について語った。光励起は、反応物が励起状態、つまりより高いエネルギーが存在する状態に上昇する光化学プロセスの最初のステップです。言い換えれば、最初の法則は、光化学反応が起こるためには、光が化学物質によって吸収されなければならないという状態について語った.
  • 光化学の第二法則 または シュタルク アインシュタインの法則 量子収量で定義されるように、特定の化学系によって吸収された光の各光子に対して、光化学反応が発生するために活性化される分子は 1 つだけであると述べました。
  • 光化学の応用は、人生で起こった 2 つの主要な反応でよく知られています。私たちが話した2つの主要な反応は、植物で起こった光合成と大気中のオゾンの形成に他なりません.光合成反応は、光エネルギーを化学エネルギーに変換する反応です。植物は食物のためにエネルギーを得ますが、人間は反応から放出される酸素から恩恵を受けます.

    一方、オゾンは紫外線の作用によって生成されます。大気中のオゾンは、人間に有害な太陽の紫外線を吸収する可能性があるため、生活に非常に役立ちます。自然界では、光化学は視覚の基礎となり、日光によるビタミン D の形成にもなるため、ますます重要になっています。

    自然界での有用性を目の当たりにして、光化学が現代生活にどのように応用されているのか疑問に思います。現代の生活には光化学の非常に多くの用途があることがわかりました.写真、化粧品、主に工業用に至るまで、広く使用されています。その上、それは現代の印刷技術で見つけることができます。以下は、現代生活における光化学の応用のリストです:

    <強い>1.フィルムの開発 現代生活における光化学の最初の応用は写真です

    写真で発生する光化学は、電磁エネルギーが化学物質を物質に変化させるプロセスです。この反応は、フィルムの現像に関与しています。フィルムの現像では、光化学反応により、フィルムから現像された画像がその色を得ることができます。

    写真で使用される化学物質は、ハロゲン化銀結晶と分光増感剤です。どちらも写真フィルムの心臓部として知られています。ハロゲン化銀結晶は可視スペクトルの青にのみ敏感で、カメラのフィルムでは効率的ではありません。画像のより多くの部分を生成するだけです。したがって、分光増感剤がハロゲン化銀結晶の表面に添加されます。スペクトル増感剤は、可視スペクトルの他の色 (緑と赤) に対する感度を高めることができます。

    乳剤中の目に見えない潜像は、画像をキャプチャした直後に形成されます。この目に見えない潜像を化学的に現像して、目に見える写真にすることができます。次に、光化学プロセスにより、目に見えない潜像がフィルム上の目に見える潜像に変わります。反応は、ハロゲン化銀結晶の表面に分光増感剤を適用することによって完了します。反応後、分光増感が強まるため、フィルムを暗室で現像すると色が現れます。

    <強い>2.化粧品中の可逆的な光化学反応化粧品中の化学物質は、ほとんどが光に対して不安定です。

    多くの化粧品が不透明な容器を使用していたので、私たちはすでにこれについて知っていました.光感作は、光との反応によって引き起こされる化粧品で発生する可能性があります。光感作は皮膚に害を及ぼす可能性があるため、この状態は良くありません。この反応をなくすには、単純に可逆的な光化学反応を起こして不要な光化学エネルギーを取り除く必要があります。

    <強い>3.光化学異性化の産業化 異性化の分野では、合成光化学が数多くの有機化合物の開発に貢献してきました。

    それらのいくつかはまだ商業的に使用されていません。これまで、光化学異性化反応は大きく分けて 2 種類しかありませんでした。それらは、ビタミン D 合成における電子環式開環と、プラスチックの紫外線安定化における熱可逆的水素シフトです。

    ビタミンD3の合成 これは、人間の医療や動物の栄養にとって非常に重要であり、光化学異性化によって作られた有機化合物の例の 1 つです。一方、プラスチック産業では、熱可逆水素シフトが、プラスチックを紫外線劣化から保護するために使用される主な吸収剤です。

    <強い>4.光漂白剤もう 1 つの産業用途は、ルミネセンスと呼ばれる主要な光化学プロセスの 1 つによって作られた蛍光増白剤または漂白剤の開発です。

    多くの人が白色は清潔さや純度という言葉に関連していると考えていたため、多くの商品は品質の象徴となっています.ボディがすべての可視光を反射すると、白さの最適な印象が得られます。それは、ルミネッセンスによって作られた光学的漂白剤によって達成できます。紙、綿、洗剤、ウール、ポリエステル、家庭用リネン産業は、この技術を使用する産業の例です。 ( ヘリウムの使用)

    <強い>5.蛍光色素 蛍光色素は光学漂白剤に似ていますが、用途は非常に広いです

    蛍光色素の基本的な原理は、短波長光が可視スペクトルの長波長蛍光光に変換されることです。これらの染料は、広告の明るい色、ファッションの衝撃色、交通の警告色を生み出す役割を果たしています.この蛍光色素は、より長い波長で 2 倍の光を放出できます。

    また、蛍光灯はテレビの発色にも使われています。緑、青、赤の蛍光顔料を使用しています。手紙やはがきの自動仕分けには、蛍光灯も関与しています。別のアプリケーションは、ダイヤルとライト スイッチのマーキングです。

    現在、蛍光灯は工業用だけでなく商業用にも使用されています。市場に自由に配置されていることがわかります。私たちが話した製品は、鉱山、工場、キャンプ場の非常用照明です。 (また読む:無機化合物の例は何ですか?)

    実際、それは私たちが日々の活動を満たすために毎日使用している現代生活における光化学のすべてのアプリケーションです。一方、化学と連絡を取り合うようにしてください。家庭で使用される一般的な化学物質がたくさんあるので、化学は生活をより良くします


    1. 電磁スペクトルの意義
    2. ラザフォードの原子モデルとその限界
    3. ダルトンの原子論
    4. 硫黄錬金術記号 1
    5. パラホルムアルデヒドとホルムアルデヒドの違い
    6. SARMとペプチドの違いは何ですか