Хемоионизация: различия между версиями
[отпатрулированная версия] | [отпатрулированная версия] |
Уточнил по источнику, проставил шаблон сомнения в значимости факта, поскольку в источнике говорится об ионизации вообще, а не об одной лишь хемоионизации; подробности доступны на странице обсуждения статьи. |
отмена правки 136669183 участника D6194c-1cc (обс.) невалидное обоснование для удаления информации с источником |
||
Строка 1: | Строка 1: | ||
[[Файл:Chemi-ionization.jpg|мини|Ионизация наиболее интенсивно происходит у основания пламени<ref>http://www.diva-portal.org/smash/get/diva2:20787/FULLTEXT01.pdf</ref>{{Значимость факта?}}<!-- Цитата из источника: |
[[Файл:Chemi-ionization.jpg|мини|Ионизация наиболее интенсивно происходит у основания пламени<ref>http://www.diva-portal.org/smash/get/diva2:20787/FULLTEXT01.pdf</ref>{{Значимость факта?}}<!-- Цитата из источника: «The ionization occurs at the base of the flame so the electrode top has harder to attract the positive ions when its moved away from the burner.»-->]] |
||
{{эта статья|о химической реакции, приводящей к образованию иона|Химическая ионизация|о способе ионизации анализируемой среды<ref name=":0"/> в масс-спектрометрии}} |
{{эта статья|о химической реакции, приводящей к образованию иона|Химическая ионизация|о способе ионизации анализируемой среды<ref name=":0"/> в масс-спектрометрии}} |
||
'''Хемоионизация'''<ref name="Klucharev1993"/> (хемиионизация<ref name=":0">{{статья|ссылка=https://www.uspkhim.ru/RCR2388pdf|заглавие=Масс-спектроскопия с химической ионизацией|автор=Соловьев Л. А., Каденцев В. И., Чижов О. С.|издание=[[Успехи химии]]|тип =[[научный журнал]]|язык=ru|год=1979|том=48|выпуск=7|страницы= |
'''Хемоионизация'''<ref name="Klucharev1993"/> (хемиионизация<ref name=":0">{{статья|ссылка=https://www.uspkhim.ru/RCR2388pdf|заглавие=Масс-спектроскопия с химической ионизацией|автор=Соловьев Л. А., Каденцев В. И., Чижов О. С.|издание=[[Успехи химии]]|тип =[[научный журнал]]|язык=ru|год=1979|том=48|выпуск=7|страницы=1180—1207}}</ref>; {{lang-en|Chemi-ionization}}<ref>{{cite web|url=https://goldbook.iupac.org/terms/view/C01044|title=Chemi-ionization|publisher=[[IUPAC]]|accessdate=2023-11-30|archive-date=2023-06-02|archive-url=https://web.archive.org/web/20230602093633/https://goldbook.iupac.org/terms/view/C01044|url-status=live}}</ref>) — образование [[ион]]а в результате реакции [[атом]]а или [[Молекула|молекулы]] газовой фазы с атомом или молекулой в [[Возбуждение (физика)|возбуждённом состоянии]], при этом также могут образовываться новые химические связи<ref name="Klucharev1993">{{статья |
||
|автор = Ключарев А Н |
|автор = Ключарев А Н |
||
|заглавие = Процессы хемоионизации |
|заглавие = Процессы хемоионизации |
||
Строка 21: | Строка 21: | ||
== Терминология == |
== Терминология == |
||
В литературе 1970-х годов хемоионизация определялась как [[ионизация]] посредством формирования новых [[Химическая связь|химических связей]]. К хемоионизации не относили реакции, в результате которых не образуются новые химические связи, в частности, [[ударная ионизация|ударную ионизацию]] к хемоионизации не относили{{sfn|Fontijn|1972|loc=Introduction|p=76}}. В современной литературе хемоионизация, {{нп5|ионизация Пеннинга|||Penning ionization|}} и ударная [[ |
В литературе 1970-х годов хемоионизация определялась как [[ионизация]] посредством формирования новых [[Химическая связь|химических связей]]. К хемоионизации не относили реакции, в результате которых не образуются новые химические связи, в частности, [[ударная ионизация|ударную ионизацию]] к хемоионизации не относили{{sfn|Fontijn|1972|loc=Introduction|p=76}}. В современной литературе хемоионизация, {{нп5|ионизация Пеннинга|||Penning ionization|}} и ударная [[автоионизация]] часто рассматриваются синонимично в отношении реакций, в ходе которых при столкновении возбуждённого атома или молекулы с другим атомом или молекулой образуется промежуточный возбуждённый комплекс, который затем ионизируется с образованием продуктов, свойственных данным типам реакций<ref>{{Источник информации|Q91644759}}</ref><ref>{{Источник информации|ссылка=https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.jpca.3c00431|авторы=Tobias Sixt, Taewon Chung, Frank Stienkemeier, Katrin Dulitz|заглавие=Symmetry Dependence of the Continuum Coupling in the Chemi-ionization of Li(22S1/2) by He(23S1, 23PJ)|дата=2023-05-15|язык=en|издание=The Journal of Physical Chemistry. a|том=127|выпуск=20|страницы=4407–4414|issn=1089-5639|doi=10.1021/acs.jpca.3c00431|pmid=37184430}}</ref>. В одной из научных статей такой механизм хемоионизации описан как образование квазимолекулы с последующей её автоионизацией<ref>{{Источник информации|Q38559490}}</ref>. |
||
== История == |
== История == |
||
Впервые хемоионизация была обнаружена в 1927 |
Впервые хемоионизация была обнаружена в 1927 году в ходе облучения [[Кадмий|кадмия]] светом определённых длин волн, которые превышали длину волны, при которой может происходить ионизация кадмия{{sfn|Fontijn|1972|loc=Introduction|p=79}}. Термин «хемиионизация» возник в конце в конце 1940-х годов в исследованиях горения, пламени и взрыва<ref name="Calcote1948">{{статья |
||
| автор = Calcote H. F. |
| автор = Calcote H. F. |
||
| заглавие = Electrical properties of flames |
| заглавие = Electrical properties of flames |
||
Строка 50: | Строка 50: | ||
Наиболее распространенную реакцию хемоионизации можно представить как<ref name="VinckierGardner19772">{{статья|автор=Vinckier C., Gardner M. P., Bayes K. D.|заглавие=A study of chemi-ionization in the reaction of oxygen atoms with acetylene|тип издания=[[научный журнал]]|издание=The Journal of Physical Chemistry|том=81|выпуск=23|год=1977|страницы=2137–2143|issn=0022-3654|doi=10.1021/j100538a001|lang=en}}</ref>: |
Наиболее распространенную реакцию хемоионизации можно представить как<ref name="VinckierGardner19772">{{статья|автор=Vinckier C., Gardner M. P., Bayes K. D.|заглавие=A study of chemi-ionization in the reaction of oxygen atoms with acetylene|тип издания=[[научный журнал]]|издание=The Journal of Physical Chemistry|том=81|выпуск=23|год=1977|страницы=2137–2143|issn=0022-3654|doi=10.1021/j100538a001|lang=en}}</ref>: |
||
:<chem>O + CH -> HCO+ + e^-</chem> |
: <chem>O + CH -> HCO+ + e^-</chem> |
||
Эта реакция присутствует в любом углеводородном пламени и может объяснить отклонение количества ионов от [[Термодинамическое равновесие|термодинамического равновесия]]<ref name="FontijnMiller1965">{{Cite journal|author=Fontijn|first=A.|title=Chemi-ionization and chemiluminescence in the reaction of atomic oxygen with C2H2, C2D2, and C2H4|journal=Symposium (International) on Combustion|volume=10|issue=1|year=1965|pages=545–560|issn=0082-0784|doi=10.1016/S0082-0784(65)80201-6}}</ref>. |
Эта реакция присутствует в любом углеводородном пламени и может объяснить отклонение количества ионов от [[Термодинамическое равновесие|термодинамического равновесия]]<ref name="FontijnMiller1965">{{Cite journal|author=Fontijn|first=A.|title=Chemi-ionization and chemiluminescence in the reaction of atomic oxygen with C2H2, C2D2, and C2H4|journal=Symposium (International) on Combustion|volume=10|issue=1|year=1965|pages=545–560|issn=0082-0784|doi=10.1016/S0082-0784(65)80201-6}}</ref>. |
||
Затем могут происходить реакции хемоионизации B-типа: |
|||
: <chem>HCO+{} + e^- -> \binom{H3O+}{C3H3} + M -> M+{} + products </chem>, |
|||
а также: |
|||
: <chem>CH{} + O{} + M -> CHO{} + M^\ast -> M{} + \mathit{hv}</chem>, |
|||
где M* — металл в возбужденном состоянии. В ходе реакций хемиионизации выделяются кванты света, отчасти поэтому пламя светится<!-- другая причина свечения пламени это тепловое излучение (см. Абсолютно чёрное тело) --><ref name="Sugden1962">{{cite journal|last1=Sugden|first1=T M|title=Excited Species in Flames|journal=Annual Review of Physical Chemistry|volume=13|issue=1|year=1962|pages=369–390|issn=0066-426X|doi=10.1146/annurev.pc.13.100162.002101|bibcode = 1962ARPC...13..369S }}</ref>. |
|||
== Хемоионизация в пламени == |
== Хемоионизация в пламени == |
||
Строка 73: | Строка 83: | ||
|издатель = Elsevier |
|издатель = Elsevier |
||
|страниц = 303 |
|страниц = 303 |
||
|страницы = |
|страницы = 76—135 |
||
|isbn = 978-1-4831-4612-6 |
|isbn = 978-1-4831-4612-6 |
||
|ref = Fontijn |
|ref = Fontijn |
Версия от 22:25, 14 марта 2024
Хемоионизация[3] (хемиионизация[2]; англ. Chemi-ionization[4]) — образование иона в результате реакции атома или молекулы газовой фазы с атомом или молекулой в возбуждённом состоянии, при этом также могут образовываться новые химические связи[3]. Этот процесс чрезвычайно распространён в природе, поскольку считается основной исходной реакцией в пламени[5].
Терминология
В литературе 1970-х годов хемоионизация определялась как ионизация посредством формирования новых химических связей. К хемоионизации не относили реакции, в результате которых не образуются новые химические связи, в частности, ударную ионизацию к хемоионизации не относили[6]. В современной литературе хемоионизация, ионизация Пеннинга[англ.]* и ударная автоионизация часто рассматриваются синонимично в отношении реакций, в ходе которых при столкновении возбуждённого атома или молекулы с другим атомом или молекулой образуется промежуточный возбуждённый комплекс, который затем ионизируется с образованием продуктов, свойственных данным типам реакций[7][8]. В одной из научных статей такой механизм хемоионизации описан как образование квазимолекулы с последующей её автоионизацией[9].
История
Впервые хемоионизация была обнаружена в 1927 году в ходе облучения кадмия светом определённых длин волн, которые превышали длину волны, при которой может происходить ионизация кадмия[10]. Термин «хемиионизация» возник в конце в конце 1940-х годов в исследованиях горения, пламени и взрыва[11][2]. Большинство исследований по этой теме было проведено в 1960-х и 70-х годах[источник не указан 86 дней]. В настоящее время хемоионизация стала одним из методов ионизации, используемых в масс-спектрометрии[12][13].
Реакции
Наиболее распространенную реакцию хемоионизации можно представить как[14]:
Эта реакция присутствует в любом углеводородном пламени и может объяснить отклонение количества ионов от термодинамического равновесия[15].
Затем могут происходить реакции хемоионизации B-типа:
- ,
а также:
- ,
где M* — металл в возбужденном состоянии. В ходе реакций хемиионизации выделяются кванты света, отчасти поэтому пламя светится[16].
Хемоионизация в пламени
Этот раздел не завершён. |
Горение углеводородов сопровождается ионизацией пламени посредством хемоионизации, в результате чего в пламени возникает высокая концентрация заряжённых частиц. Данный факт позволяет воздействовать на пламя посредством внешнего электрического поля[17].
Примечания
- ↑ http://www.diva-portal.org/smash/get/diva2:20787/FULLTEXT01.pdf
- ↑ 1 2 3 Соловьев Л. А., Каденцев В. И., Чижов О. С. Масс-спектроскопия с химической ионизацией // Успехи химии : научный журнал. — 1979. — Т. 48, вып. 7. — С. 1180—1207.
- ↑ 1 2 Ключарев А Н. Процессы хемоионизации // Успехи физических наук : Научный журнал. — 1993. — Т. 163, № 6. — С. 39–73.
- ↑ Chemi-ionization . IUPAC. Дата обращения: 30 ноября 2023. Архивировано 2 июня 2023 года.
- ↑ Лаутон Дж., Вайнберг Ф. Электрические аспекты горения. — М.: Энергия, 1976. — С. 183. — 296 с.
- ↑ Fontijn, 1972, Introduction, p. 76.
- ↑ A New Insight on Stereo-Dynamics of Penning Ionization Reactions : [англ.] / Stefano Falcinelli, Fernando Pirani, Pietro Candori [et al.] // Frontiers in chemistry[d]. — 2019, 18 June. — Vol. 7. — P. 445. — ISSN 2296-2646. — doi:10.3389/fchem.2019.00445. — PMID 31275926. — WD Q91644759.
- ↑ Symmetry Dependence of the Continuum Coupling in the Chemi-ionization of Li(22S1/2) by He(23S1, 23PJ) : [англ.] / Tobias Sixt, Taewon Chung, Frank Stienkemeier, Katrin Dulitz // The Journal of Physical Chemistry. a. — 2023, 15 May. — Vol. 127, iss. 20. — P. 4407–4414. — ISSN 1089-5639. — doi:10.1021/acs.jpca.3c00431. — PMID 37184430.
- ↑ Diethard K Böhme. Fullerene ion chemistry: a journey of discovery and achievement : [англ.] // Philosophical Transactions of the Royal Society A[d]. — 2016, 1 September. — Vol. 374, iss. 2076. — ISSN 1364-503X, 1471-2962, 0080-4614, 0962-8428, 2054-0299. — doi:10.1098/rsta.2015.0321. — PMID 27501972. — WD Q38559490.
- ↑ Fontijn, 1972, Introduction, p. 79.
- ↑ Calcote H. F. Electrical properties of flames // Symposium on Combustion and Flame, and Explosion Phenomena : Proceedings. — 1948. — Т. 3, вып. 1. — С. 245–253. — ISSN 1062-2896. — doi:10.1016/S1062-2896(49)80033-X.
- ↑ Chen, Lee Chuin; Yu, Zhan; Hiraoka, Kenzo (2010). "Vapor phase detection of hydrogen peroxide with ambient sampling chemi/chemical ionization mass spectrometry". Analytical Methods. 2 (7): 897. doi:10.1039/c0ay00170h. ISSN 1759-9660.
- ↑ Mason, Rod S.; Williams, Dylan R.; Mortimer, Ifor P.; Mitchell, David J.; Newman, Karla (2004). "Ion formation at the boundary between a fast flow glow discharge ion source and a quadrupole mass spectrometer". Journal of Analytical Atomic Spectrometry. 19 (9): 1177. doi:10.1039/b400563p. ISSN 0267-9477.
- ↑ Vinckier C., Gardner M. P., Bayes K. D. A study of chemi-ionization in the reaction of oxygen atoms with acetylene (англ.) // The Journal of Physical Chemistry. — 1977. — Vol. 81, iss. 23. — P. 2137–2143. — ISSN 0022-3654. — doi:10.1021/j100538a001.
- ↑ 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.
- ↑ Venediktov V. S. Hydrocarbon flame in non-stationary electric field : [англ.] / V. S. Venediktov, P. K. Tretyakov, A. V. Tupikin // AIP Conf. Proc. — 2018, 2 October. — Vol. 2027, iss. 1. — ISSN 1551-7616. — doi:10.1063/1.5065288.
Литература
- Arthur Fontijn. Chemi-ionization Reactions in the Gas Phase : [англ.] // Progress in Reaction Kinetics / Ed.: K. R. Jennings, R. B. Cundall. — Elsevier, 1972. — Vol. 6. — P. 76—135. — ISBN 978-1-4831-4612-6.