Lehramt - Institut für Physikalische Chemie

Blitzlichtphotolyse
Abb. 1.1.: Elektronenübergänge und elektronische Zustände von Formaldehyd
erst bei sehr hohen Temperaturen vorliegt.
1.2.2. Allgemeines zur Blitzlichtphotolyse
Kurzlebige Zwischenprodukte photochemischer Reaktionen (Transienten) können mit Hilfe
der stationären Absorptions- und Emissions-Spektroskopie nicht zeitaufgelöst registriert werden.
Die Intensität des Photolyselichtes ist zu klein, um eine Konzentration der Transienten
oberhalb der Nachweisgrenze der spektroskopischen Messmethode aufrecht zu erhalten.
Zur Erfassung von Transienten müssen folgende Voraussetzungen erfüllt sein:
• Die Konzentration des photochemisch erzeugten Transienten muss größer als die Nachweisgrenze
der Messmethode sein.
• Dasschwache SignaldesTransienten kannnicht nebendemintensive Streuanteil desAnregungslichtes
nachgewiesen werden, d.h. die Dauer des Lichtimpulses hoher Intensität
muss wesentlich kleiner sein, als die Lebensdauer des Transienten.
Als Impulsquellen dienen Gasentladungsröhren (Blitzlampen), Laser und beschleunigte Elektronen
(Pulsradiolyse). Blitzlampen werden durch die Entladung eines Hochspannungskondensators
gezündet. Die Blitzdauer steigt mit der Ladespannung. Bei einer Ladespannung
von ca. 10 kV und elektrischen Entladungsenergien von 100−1000 Ws werden Blitzdauern
von ca. 10 −5 s erreicht. Der Strahlungswirkungsgrad beträgt ca. 10−15%, so dass bei einer
Entladungsenergie von 50 Ws ca. 10 18 Quanten/Puls erzeugt werden. Dies reicht aus, um eine
relativ große Konzentration angeregter Farbstoffmoleküle zu erzeugen. Der Nachweis erfolgt
hier über Absorptionsmessungen.
1.2.3. Theorie der Desaktivierungsprozesse
DieAusbeuteanMolekülenimTriplettzustandwirddurchdierelativenGeschwindigkeiten der
drei Prozesse bestimmt, die den S 1 -Zustand entvölkern: Fluoreszenz (F), Internal Conversion
(IC) und Intersystem Crossing (ISC).
Für Anthracen und Coronen sind die Quantenausbeuten für innere Umkehr (=IC), Fluores-
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