Книги сотрудников факультета

Физическая химия озона

В.В. Лунин, М.П. Попович, С.Н. Ткаченко

Издательство Московского Университета
(1998 год)

Монография имеет целью дать основные сведения об уникальном экологически чистом окислителе - озоне и процессах с его участием. Книга рассчитана на специалистов в области физической химии, занимающихся изучением озона, а также на студентов и аспирантов высших учебных заведений, специализирующихся по физической химии

ОГЛАВЛЕНИЕ

Предисловие	3
Глава 1. СВОЙСТВА ОЗОНА	4
1.1. Немного истории; перспективы	4
1.2. Физико-химические свойства озона	7
1.3. Спектроскопия озона	14
1.3.1. Электронная энергия молекулы	14
1.3.2. Классификация электронных состояний	16
1.3.3. Колебательные спектры озона	18
1.3.4. Вращательные спектры озона.	21
1.3.5. Потенциальные поверхности молекулы озона	24
1.3.6. Поглощение света; закон Ламберта-Бера	27
1.3.7. Коэффициенты поглощения озона	30
1.4. Растворимость и адсорбция	38
1.5. Взаимодействие озона с неорганическими соединениями; озониды	43
1.6. Озон и органические соединения	48
1.7. Озон и живые организмы	58
Глава II. ОБРАЗОВАНИЕ ОЗОНА	61
II.1.Общие замечания	61
II.2.Получение озона в барьерном разряде	63
II.2.1. Принципы работы озонаторов	63
II.2.2. Основные положения электрической теории озонаторов	67
II.2.3. Структура барьерного разряда	72
II.2.4.Основные параметры импульса тока и канала микроразряда	75
II.2.5. Механизм развития разряда	79
II.2.6.Температурные неоднородности в барьерном разряде	87
II.2.7.Концентрационные неоднородности	95
II.2.8.Кинетика образования озона в барьерном разряде	98
II.2.9.Экспериментальные результаты кинетических измерений	102
II.2.10.О механизме образования озона в барьерном разряде	109
II.2.11. Стационарные концентрации озона в канале микроразряда и в озонаторе	115
II.2.12. Активирующее действие азота на синтез озона из кислорода в барьерном разряде	120
II.3. Получение озона в дуговом разряде (плазмотроне)	123
II.4.Озон в поверхностном разряде	125
II.5.Озон в тлеющем разряде повышенного давления	127
II.6.Другие формы разрядов; энергетические пучки; электролиз воды	132
II.7.Получение высококонцентрированново озона	135
II.8.Получение сверхнизких концентраций озона	137
Глава 3. АНАЛИЗ ОЗОНА	23
III.1. Предварительные замечания	140
III.2. Оптический метод анализа О3	141
III.2.1. Определение высоких и средних концентраций	141
III.2.2. Измерение малых концентраций	143
III.3. Химический метод	149
III.4.Хемилюминесцентный анализ озона	153
III.5.Калориметрический метод	155
III.6.Электрохимические методы	157
III.6.1.Общие понятия	157
III.6.2. Полярографические методы	159
III.6.3.Кулонометрический метод	161
III.7. Свойства и анализ некоторых неустойчивых форм кислорода	161
III.7.1.Общие замечания	161
III.7.2.Синглетный кислород; свойства и методы получения	162
III.7.3.Методы анализа синглетного кислорода	166
III.7.4. Некоторые свойства атомарного кислорода	171
III.7.5.Анализ атомного кислорода	172
Глава IV. ТЕРМИЧЕСКОЕ РАЗЛОЖЕНИЕ ОЗОНА	175
IV.1. Общие замечания	175
IV.2. Экспериментальные результаты низкотемпературного пиролиза	176
IV.3. Разложение высококонцентрированного озона при низких давлениях	180
IV.4. Гетерогенная стадия разложения озона	187
IV.5. Основы теории мономолекулярного распада озона	191
IV.5.1. Мономолекулярный распад	42
IV.5.2.Связь диссоциации с рекомбинацией; экспериментальное определение K	195
IV.5.3. Основные уравнения энергетической активации молекул	200
IV.5.4. Область высоких давлений	208
IV.5.5. Сравнение экспериментальных и теоретических результатов разложения озона	212
IV.6. Термодинамические равновесия в кислородных системах	215
IV.7.Графическое изображение кислородной системы на плоскости	218
IV.7.1. Энергия Гиббса для кислородной системы и ее изображение с помощью треугольника составов	218
IV.7.2. Изображение химических реакций на поверхности энергии Гиббса	223
IV.7.3. Изображение кинетики распада озона на поверхности энергии Гиббса	230
IV.8.Взрывные процессы в концентрированном озоне	235
IV.8.1.Самовоспламенение озона	235
IV.8.2.Ударная волна в газе	241
IV.8.3. Детонация озона	246
Глава V. ФОТОХИМИЯ ОЗОНА	250
V.1. Общие замечания	250
V.2.Основные положения фотохимии	251
V.3. Интенсивности атомных спектральных линий	254
V.4. Интенсивности в молекулярных системах	260
V.5. Принцип Франка-Кондона	263
V.6.Основы экспериментальной техники в фотохимии	266
V.6.1. Оптические материалы	266
V.6.2. Источники света	268
V.6.3.Эксимерные источники	270
V.6.4. Лазерное эксимерное излучение	275
V.6.5. Импульсные лампы	276
V.6.6.Понятие об импульсном фотолизе	278
V.6.7. Фильтры	280
V.6.8.Измерение интенсивности света	282
V.7.Фотолиз озона в красной области спектра	288
V.7.1. Экспериментальные результаты	288
V.7.2. Механизм фотохимического разложения озона в области полосы Шаппюи	293
V.7.3.Красный фотолиз озоно-водородных смесей	301
V.7.4.Фотолиз озона в присутствии добавок бромистого водорода	307
V.8.Ультрафиолетовый фотолиз озона	310
V.8.1.Непрерывный УФ-фотолиз	310
V.8.2.Импульсный УФ-фотолиз	319
V.8.3. Первичный акт УФ-фотолиза	323
V.8.4.Реакции О('D) с озоном	329
V.8.5. Квантовый выход разложения озона в смеси с другими газами	335
V.9.Инфракрасный фотолиз озона	343
V.9.1.Воздействие ИК-излучения на озон	343
V.9.2.Лазерный инфракрасный пиролиз озона	345
V.9.3. О возможности многофотонного возбуждения озона	350
V.10.Фотохимическое образование озона	352
V.10.1.Образование озона при ультрафиолетовом излучении	352
V.10.2.Расчет стационарных концентраций озона	355
V.10.3. Экспериментальные результаты фотохимического образования озона (ртутная лампа)	362
V.10.4. Образование озона под действием вакуумного ультрафиолета	371
V.10.5.Кинетика образования озона под действием УФ-облучения	372
Глава 6. РАЗЛОЖЕНИЕ ОЗОНА НА ПОВЕРХНОСТЯХ ТВЕРДЫХ ТЕЛ	377
VI.1.Общие замечания.	377
VI.2.Стационарные и квазистационарные состояния	378
VI.3.Процессы на границе раздела твердое тело - газ	380
VI.3.1. Общие замечания	380
VI.3.2. Метод Франк-Каменецкого	384
VI.4. Определение активности материалов методом трубок	386
VI.4.1.Теория вопроса	386
VI.4.2.Учет зависимости скорости потока от радиуса трубы	390
VI.5.Другие методы определения коэффициента разложения озона	395
VI.6. Измерение коэффициента гибели озона на поверхности слабоактивных материалов	397
VI.6.1. Экспериментальные результаты	397
VI.6.2.Коэффициент разложения озона на поверхности льда	408
VI.6.3. Разложение озона на поверхности оксида алюминия	411
VI.7. Разложение озона на катализаторах	417
VI.7.1.Гетерогенные катализаторы	417
VI.7.2.Разложение озона на гопкалите	427
VI.8. О кинетике и механизме разложения озона на поверхности	430
VI.8.1. Общие замечания	430
VI.8.2.Нестационарная кинетика разложения озона на поверхности	437
VI.8.3.Время жизни озона на поверхности льда и сульфата  аммония	442
Литература	445
Приложения	466