Fotolyysissä

Fotolyysi on kemiallinen hajoaminen, joka tapahtuu valon vaikutuksesta. Usein puhutaan fotodissosiosta, jossa molekyyli absorboi fotonin ja hajoaa kahdeksi tai useammaksi fragmentiksi. Fotolyysi voi tapahtua kaasumaisissa tai nesteissä olosuhteissa, mutta se on erityisen merkittävä ilmakehässä ja vesiliuoksissa.

Mekanismin ja tekijöiden kannalta fotolyysi alkaa, kun yhdiste absorboi fotonin ja siirtyy korkeammalle elektronitasolle. Tämä voi johtaa suoraan sidosten katkeamiseen ja molekyylin hajoamiseen, tai sen jälkeen tapahtua välivaiheiden kautta. Tehokkuuteen vaikuttavat valon aallonpituus ja intensiteetti sekä yhdisteen absorptiospektri ja kvanttituotto.

Esimerkkejä ilmakehästä ovat ozonin fotolyysi UV-valossa, jolloin O3 hajoaa muodostaen O2 ja vapaata O-täydellinen atomi tai viritystilasta riippuen eri reaktiotuotteita. Myös NO2 voi fotolysoitua NO:ksi ja O-atomiksi. Vesiliuoksissa fotolyysi voi tuottaa radikaaleja kuten OH- ja H-ioneja. Fotolyysi on tärkeä aloitusvaihe monille radikaalikiertoille, jotka vaikuttavat aineiden pitoisuuksiin.

Merkitys ja sovellukset liittyvät erityisesti ilmakehän kemiaan ja ilmaston tutkimukseen. Fotolyysi määrittelee, miten auringon säteily muokkaa pienhiukkasten, otsonin ja monien orgaanisten yhdisteiden tasapainoa sekä reaktioita laboratorio- ja teollisuusprosesseissa. Fotolyysin rate-parametreja käytetään usein ilmakehämalleissa ennustamaan kemiallisia muutoksia ajan mittaan.