Reação fotoquimica da sacarose no estado solido, induzida por laser de CO2

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DATA DE PUBLICAÇÃO

1980

RESUMO

O mecanismo da absorção multifotônica, induzida por laser na região do infravermelho, tem sido muito estudado nos últimos tempos. Em todos os estudos que foram realizados até agora, utilizaram-se moléculas de pequeno e médio porte no estado gasoso. Neste trabalho, foi realizada a excitação, por laser de CO2 da sacarose no estado sólido. A molécula de sacarose possui 45 átomos, resultando num total de 129 modos, normais de vibração, sendo portanto a maior molécula até agora submetida a irradiação por laser. A excitação da sacarose teve como objetivos principais verificar, pela primeira vez, a ocorrência de absorção no estado sólido e estudar a possibilidade de se realizar a dissociação em ligação química específica em moléculas grandes, induzida por laser de CO2. A ativação da sacarose foi realizada por excitação com laser de CO2 por descarga elétrica de alta voltagem e por aquecimento térmico. Na identificação dos produtos de reaçao foi utilizada a técnica de espectroscopia na região do infravermelho, entre 4000 e 600 cm . Uma estimativa das quantidades dos produtos formados, em cada caso, foi realizada com base na medida das intensidades relativas de suas bandas. Através desta estimativa, verificou-se que as razões entre os produtos C2H2 e CH4 e entre CO e CO2 apresentaram grande diferença, dependendo da fonte de ativação utilizada. Foi observado que o acetileno não foi produzido por ativação térmica, enquanto que por excitação com laser sua produção foi muito acentuada. Para testar a influência da adição de um gás à ceIa de irradiação foi utilizada a amônia, que pode absorver muitos fótons de mesma energia por excitação com laser de CO2 de alta densidade de potência. Foi observado que quando a amônia absorve a radiação, em ressonância, a reação da sacarose se processa de maneira análoga à reação por ativação térmica. Além disto foi verificada a seletividade na absorção do laser, excitando o metanol com amônia. O metanol não absorve na região da operação do laser de CO2 enquanto que a amônia possui picos de absorção ressonantes com linhas de emissão do laser. Através dos resultados obtidos e análise dos mesmos ,cancluiu- se que a sacarose pode sofrer absorção multifotônica na região do infravermelho, por excitação com laser de CO2 de alta densidade de potência. Comparando os resultados obtidos por ativação com cada fonte de energia, concluiu-se que na excitação por laser ocorre uma competição entre o processo fotoquímico e o térmico. Entretanto a formação preferencial de determinados produtos, no caso de excitação por laser, sugere que é possível realizar a dissociação em moléculas grandes, de maneira que atinja ligações específicas. Os resultados e conlusões obtidos indicam que a reação química em ligação específica, induzida por laser de CO2 pode ser realizada melhorando as condições nas quais ocorre a excitação. Estudos sobre excitação de moléculas com estrutura apropriada e a baixas temperaturas serão realizados no futuro, na tentativa de otimizar estas condições.

ASSUNTO(S)

lasers em quimica fotoquimica pulsos ultra curtos de lasers sacarose

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