Миграция - заряд
Cтраница 4
 |
Механизм зарядки проводника индукцией. [46] |
Когда проводник в электрическом поле ( Е) заземлен ( см. рис. 40.1), заряды производятся посредством индукции. В этих условиях электрическое поле индуцирует поляризацию - разделение центров тяжести положительных и отрицательных ионов проводника. Проводник, временно заземленный только в одной точке, будет нести чистый заряд, когда его отсоединят от земли благодаря миграции зарядов вблизи этой точки. Это объясняет, почему проводящие частицы, расположенные в едином поле, мечутся между электродами, заряжаясь и разряжаясь при каждом контакте. [47]
Исследования межмолекулярной водородной связи связаны с определенными экспериментальными трудностями. Полосы часто оказываются широкими и слабыми; значительно влияние изменения фазового состояния и температуры; во многих случаях необходимы дополнительные исследования спектров комбинационного рассеяния. Можно считать, что в спектрах комплексов значения частот приближенно описывают потенциальную функцию равновесной конфигурации, а величины интенсивностей дают представление о миграции заряда при отклонении от равновесного состояния. Поскольку водородная связь играет важную роль в биологически активных молекулах, исследования в дальней инфракрасной области представляют исключительный интерес. В частности, низкочастотные колебания вносят большой вклад в энтропию водородной связи; они также необходимы в расчетах констант равновесия. Более подробное обсуждение этого вопроса проведено в гл. [48]
При описании процесса первичных квантовых превращений в фотосинтезе Кэлвин [45] предположил, что в хлоропластах растения хлорофилл покрыт, с одной стороны, акцептором электронов в липидной фазе, а с другой - донором, например фер-роцитохромом, в водной фазе. При фотовозбуждении хлорофилл передает электрон акцептору. Затем происходит передача электрона от обычной молекулы хлорофилла на вакантную орби-таль положительного иона хлорофилла. Наконец, в итоге этого процесса миграции заряда положительный ион хлорофилла превращается в хлорофилл, отрывая электрон от донора, причем одновременно образуется феррицитохром. [49]
Он предполагает миграцию зарядов по зоне проводимости или валентной зоне ( в последней возникают светоиндуцированные вакансии) к центрам захвата - химическим акцепторам или донорам электронов. При экситонной миграции энергии в пигментной матрице нейтральный экситон может мигрировать к реакционному центру, где и происходит его диссоциация на два противоположно заряженных носителя. В этом случае носители заряда раздельно мигрируют в матрице: электронная вакансия ( р) захватывается в активном центре, приводя к образованию катион-радикала хлорофилла ( бак-териохлорофилла), а электрон ( е) - первичным акцептором, который может быть локализован вдали от активного центра. Центры захвата носителей заряда в пигментной матрице, обладающие низкой потенциальной энергией, разделены в пространстве в результате миграции зарядов по зоне проводимости или валентной зоне. В них инициируются первичные химические реакции фотосинтеза. [50]
Как уже говорилось, одной из двух ионно-молекулярных реакций в газовой фазе является перезарядка. В конденсированной фазе ей соответствует миграция дырки по веществу. Очень интересным в связи с изложенным является вопрос о подвижности дырок в конденсированных веществах, являющихся объектами радиационно-химических исследований. Подвижность электронов в чистых жидких углеводородах составляет 10 3 см2 / сек-в, подвижность электронов в монокристаллах, конденсированных ароматических веществ, измеренная Кеплером [42], составляет 1 см. / сек - в. Измерения Франкевича и Яковлева [43], правда, уже несколько более косвенные, показали, что миграция заряда, образованного излучением, по углеводородной цепи имеет эффективную энергию активации 1 5 ккал / молъ, а перескок дырки с молекулы на молекулу активирован в 10 раз сильнее. [51]
Страницы: 1 2 3 4