Fotokemiallinen

Fotokemiallinen kemia on kemian ala, joka tutkii kemiallisia reaktioita ja prosesseja, joita valon vaikutus käynnistää tai nopeuttaa. Valon energia, jonka fotonit tuovat, voi muuttaa molekyylin elektronitilaa ja käynnistää reaktion, joka ei tapahdu valottomasti. Absorptio yleensä siirtää elektronin virittyneeseen tilaan, josta se voi palata takaisin perustilaan tai muuttaa molekyylin rakennetta tai reaktiokykyä. Virittyneestä tilasta syntyy usein reaktiivisia välikemikaaleja, kuten radikaaleja tai ioneja, joiden kautta reaktiot voivat aloittaa tai nopeuttaa reaktioketjuja.

Fotokemialliset reaktiot voidaan jakaa valon laukaisemiin hajoamis- ja muodostumisreaktioihin. Esimerkkejä ovat fotolyysi, jossa molekyyli hajoaa valon vaikutuksesta (kuten veden fotolyysi), sekä fotopolymerointi, jossa valo aloittaa polymeroitumisreaktion. Fotosynteesi on luonnollinen esimerkki valon käytöstä kemiallisessa energiansiirrossa: kasvit käyttävät valon energiaa elektronien siirtämiseen, jolloin syntyy energian talteenottoa ja sekä hiilen sidon hahmottuu.

Ympäristössä fotokemialliset prosessit vaikuttavat ilmakehän hapettumiseen ja otsonin muodostumiseen auringonvalon kautta. Esimerkiksi typpidioksidin NO2:n fotolyysi tuottaa vapaita happi-atomeja, jotka voivat muodostaa otsonia (O3) O2:n kanssa. Fotokemiallisia prosesseja hyödynnetään myös teollisuudessa, esimerkiksi valokatalyysissä, fotopolymeroinnissa sekä valokuvauksessa.