Kaldt fotolyse enhver kemisk reaktion , hvor en forbindelse nedbrydes af lys . Den direkte proces er defineret som interaktionen mellem en interreagerende foton og et målmolekyle. " Fotodissociation " eller " fotodekomposition " er former for fotolyse.
Fotolyse er ikke begrænset til synligt lys pr. Definition mellem 400 og 800 nm . Enhver foton med tilstrækkelig energi kan påvirke de kemiske bindinger af en kemisk forbindelse. Da energien af en foton er omvendt proportional med dens bølgelængde , er elektromagnetiske bølger med synlig eller højere lysenergi, såsom ultraviolette , røntgenstråler og gammastråler , normalt involveret i sådanne reaktioner.
Fotolyse er en del af fotosyntese , som forekommer i de granums ( thylakoid klynger ) af chloroplaster . Under fotolyse omdannes lyset absorberet af klorofyl til kemisk energi, som bruges til at opdele vandmolekylet i brint og ilt . Den oxygen er faldet som biprodukt mens hydrogenatomerne binder til coenzym NADP til dannelse NADPH .
Fotolyse forekommer også i atmosfæren som en del af en række reaktioner, hvor primære forurenende stoffer som carbonhydrider og NOx reagerer for at danne sekundære forurenende stoffer som peroxyacetylnitrater ( PAN ). Se fotokemisk smog .
De to vigtigste fotolytiske reaktioner i troposfæren er i første omgang:
O 3 + hν → O 2+ O 1 D λ <320 nmder genererer et exciteret oxygenatom, som er i stand til at reagere med vand for at give hydroxylradikalen :
O 1 D + H 2 O → 2OHHydroxylradikalet spiller en central rolle i atmosfærisk kemi , da det initierer oxidation af kulbrinter i atmosfæren og således fungerer som et rengøringsmiddel.
For det andet reaktionen:
NO 2 + hν → NO + Oer en nøglereaktion i dannelsen af ozon på jorden .
Derudover er fotolyse den proces, hvor CFC'er nedbrydes i den øvre atmosfære for at danne klorfrie radikaler , som ødelægger ozon .
Det er nedbrydningen af vandmolekylet i brint- og iltatomer under påvirkning af solstråling, i dette tilfælde ultraviolet. Med andre ord er det nedbrydningen af en krop ved lys.
Den fotoisomerisering mellem former cis og trans af et molekyle er en fotokemi reaktion, især undersøgt. Således tillader energien, der leveres af fotonerne, excitering af elektronerne π til π * annullering af orbitaloverlappingen eller mere enkelt sagt, at det er passagen fra en dobbeltbinding i den oprindelige tilstand til en enkeltbinding i tilstanden. Molekylet kan derefter rotere frit på denne akse. Efter at være vendt tilbage til grundtilstanden blev den tilsvarende diastereoisomer opnået .
Visse beskyttende kemikalier kan dæmpe fotolyse, og på trods af UV-evnen til at nedbryde DNA viser nogle arter (voksne organismer eller deres sporer ) signifikant modstand mod fotolyse; Dette er tilfældet med sporer af visse bakterier, for eksempel i lyset af ultraviolet stråling.