केज प्रभाव: Difference between revisions

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Latest revision as of 10:02, 12 June 2023

विलायक में मुक्त कण संभावित रूप से विलायक पिंजरे के भीतर एक एकलक के साथ अभिक्रिया कर सकते हैं या बाहर फैल सकते हैं।

रसायन विज्ञान में, पिंजरा प्रभाव [1]जिमनेट पुनर्संयोजन के रूप में भी जाना जाता है [2])वर्णन करता है कि अणु के गुण उसके परिवेश से कैसे प्रभावित होते हैं। सबसे पहले यह 1934 में फ्रेंक और रैबिनोविच [3][4]द्वारा पेश किया गया, पिंजरे का प्रभाव बताता है कि एक व्यक्तिगत कण के रूप में कार्य करने के अतिरिक्त , विलायक में अणुओं को एक संपुटित कण के रूप में अधिक सटीक रूप से वर्णित किया जाता है।सम्पुटित अणुओं या विलक्षण को पिंजरा युग्मन या युग्मी युग्मन कहा जाता है।[5][6]अन्य अणुओं के साथ सम्बन्ध स्थापित करने के लिए, बंदी कण को ​​अपने विलायक पिंजरे से अलग होना चाहिए। एक विलायक पिंजरे का सामान्य जीवनकाल 10-11 सेकंड होता है।[7] पिंजड़े के प्रभाव की कई अभिव्यक्तियाँ उपस्थित हैं।[8]मुक्त विलक्षण बहुलकीकरण में, एक सर्जक अणु के अपघटन से बनने वाले विलक्षण एक पिंजरे से घिरे होते हैं जिसमें विलायक और एकलक अणु होते हैं।[6] पिंजरे के भीतर, मुक्त कण कई टक्करों से गुजरते हैं जिससे उनका पुनर्संयोजन या पारस्परिक निष्क्रियता होती है।[5][6][9] इसे निम्नलिखित अभिक्रिया द्वारा वर्णित किया जा सकता है:

[9]

पुनर्संयोजन के बाद, मुक्त कण या तो पिंजरे की दीवारों के भीतर एकलकअणुओं के साथ अभिक्रिया कर सकते हैं या पिंजरे से बाहर फैल सकते हैं। बहुलक में, पिंजरे में पुनर्संयोजन से बचने के लिए एक मुक्त कट्टरपंथी जोड़ी की संभावना 0.1 - 0.01 और तरल में 0.3-0.8 है।[5]एकाण्विक रसायन में,आयोडीन अणुओं[10]और हीम प्रोटीन का उपयोग करके युग्मी पुनर्संयोजन का पहले विलयन के चरण में अध्ययन किया गया है।[11][12]ठोस अवस्था में, छोटे अणुओं में फंसने के साथ रत्न पुनर्संयोजन का प्रदर्शन किया गया है [13][14][15]

पिंजरा पुनर्संयोजन दक्षता

पिंजरे के प्रभाव को मात्रात्मक रूप से पिंजरे के पुनर्संयोजन दक्षता Fc के रूप में वर्णित किया जा सकता है जहां:

[9]

यहाँ Fc को पिंजरे का पुनर्संयोजन (kc) के लिए स्थिर दर के अनुपात के रूप में परिभाषित किया गया है, जो सभी पिंजरे की अभिक्रिया के लिए दर स्थिरांक के योग के लिए है।[9]गणितीय मॉडल के अनुसार, Fc विलक्षण आकार, आकार और विलायक चिपचिपाहट सहित कई मापदंडों पर परिवर्तन पर निर्भर है।[9][16][17]यह बताया गया है कि पिंजरे का प्रभाव आकार में वृद्धि और द्रव्यमान में कमी के साथ बढ़ेगा।

आरंभकर्ता दक्षता

मुक्त मूलक बहुलकीकरण में, दीक्षा की दर इस बात पर निर्भर करती है कि आरंभकर्ता कितना प्रभावी है।[6] कम आरंभकर्ता दक्षता, ƒ, पिंजरे के प्रभाव के लिए उत्तरदायी है। यह दीक्षा की दर के रूप में वर्णित है:

[6]

जहाँ Ri दीक्षा की दर है, kd सर्जक पृथक्करण के लिए दर स्थिर है, [I] सर्जक की प्रारंभिक सांद्रता है। आरंभकर्ता की दक्षता प्राथमिक विलक्षण R· के अंश का प्रतिनिधित्व करती है, जो वास्तव में कड़ी  दीक्षा में योगदान करते हैं। पिंजरे के प्रभाव के कारण, मुक्त कण परस्पर निष्क्रियता से गुजर सकते हैं जो प्रसार शुरू करने के अतिरिक्त स्थिर उत्पादों का उत्पादन करता है और - ƒ के मान को कम करता है।[6]

यह भी देखें

संदर्भ

  1. ↑ Chemistry (IUPAC), The International Union of Pure and Applied. "IUPAC - cage effect (C00771)". goldbook.iupac.org. doi:10.1351/goldbook.c00771. Retrieved 2022-03-28.
  2. ↑ Chemistry (IUPAC), The International Union of Pure and Applied. "IUPAC - geminate recombination (G02603)". goldbook.iupac.org. Retrieved 2022-03-28.
  3. ↑ Rabinowitch, Franck (1934). "मुक्त कणों और समाधानों की प्रकाश रसायन के बारे में कुछ टिप्पणी". Transactions of the Faraday Society. 30: 120–130. doi:10.1039/tf9343000120.
  4. ↑ Rabinowitch, E (1936). "The collison [sic] mechanism and the primary photochemical process in solutions". Transactions of the Faraday Society. 32: 1381–1387. doi:10.1039/tf9363201381.
  5. ↑ 5.0 5.1 5.2 Denisov, E.T. (1984). "एक बहुलक मैट्रिक्स में केज प्रभाव". Macromolecular Chemistry and Physics. 8: 63–78. doi:10.1002/macp.1984.020081984106.
  6. ↑ 6.0 6.1 6.2 6.3 6.4 6.5 Chanda, Manas (2013). Introduction to Polymer Science and Chemistry: A problem solving approach. New York: CRC Press. pp. 291, 301–303.
  7. ↑ Herk, L.; Feld, M.; Szwarc, M. (1961). ""पिंजरे" प्रतिक्रियाओं का अध्ययन". J. Am. Chem. Soc. 83 (14): 2998–3005. doi:10.1021/ja01475a005.
  8. ↑ "कट्टरपंथी पिंजरे प्रभाव" (PDF).
  9. ↑ 9.0 9.1 9.2 9.3 9.4 Braden, Dale, A. (2001). "Solvent cage effects. I. Effect of radical mass and size on radical cage pair recombination efficiency. II. Is geminate recombination of polar radicals sensitive to solvent polarity?". Coordination Chemistry Reviews. 211: 279–294. doi:10.1016/s0010-8545(00)00287-3.{{cite journal}}: CS1 maint: multiple names: authors list (link)
  10. ↑ Schwartz, Benjamin J.; King, Jason C.; Harris, Charles B. (1994), Simon, John D. (ed.), "The Molecular Basis of Solvent Caging", Ultrafast Dynamics of Chemical Systems (in English), Dordrecht: Springer Netherlands, pp. 235–248, doi:10.1007/978-94-011-0916-1_8, ISBN 978-94-011-0916-1, retrieved 2022-03-28
  11. ↑ Chernoff, D A; Hochstrasser, R M; Steele, A W (1980-10-01). "Geminate recombination of O2 and hemoglobin". Proceedings of the National Academy of Sciences (in English). 77 (10): 5606–5610. doi:10.1073/pnas.77.10.5606. ISSN 0027-8424. PMID 6932659.
  12. ↑ Rohlfs, R J; Olson, J S; Gibson, Q H (1988-02-05). "कई मोनोमेरिक हीम प्रोटीन के रत्न पुनर्संयोजन कैनेटीक्स की तुलना।". Journal of Biological Chemistry. 263 (4): 1803–1813. doi:10.1016/s0021-9258(19)77948-4. ISSN 0021-9258. PMID 3338995.
  13. ↑ Cerullo, Giulio; Garavelli, Marco (2017-05-27). "अधिनियम में पकड़ा". Nature Chemistry (in English). 9 (6): 506–507. doi:10.1038/nchem.2780. ISSN 1755-4349. PMID 28537591.
  14. ↑ Poulin, Peter R.; Nelson, Keith A. (2006-09-22). "अचल समय में अपरिवर्तनीय कार्बनिक क्रिस्टलीय रसायन की निगरानी की जाती है". Science (in English). 313 (5794): 1756–1760. doi:10.1126/science.1127826. PMID 16946037. S2CID 35002522.
  15. ↑ Xian, Rui; Corthey, Gastón; Rogers, David M.; Morrison, Carole A.; Prokhorenko, Valentyn I.; Hayes, Stuart A.; Miller, R. J. Dwayne (2017-03-27). "ट्राइआयोडाइड आयनों फोटोडिसोसिएशन की सुसंगत अल्ट्राफास्ट जाली-निर्देशित प्रतिक्रिया गतिकी". Nature Chemistry (in English). 9 (6): 516–522. doi:10.1038/nchem.2751. ISSN 1755-4349. PMID 28537597.
  16. ↑ Noyes, R.M. (1954). "प्रसार नियंत्रित प्रतिक्रियाओं के लिए विशेष प्रयोज्यता के साथ रासायनिक कैनेटीक्स का उपचार". J. Chem. Phys. 22 (8): 1349–1359. Bibcode:1954JChPh..22.1349N. doi:10.1063/1.1740394.
  17. ↑ Noyes, R.M. (1961). "रासायनिक कैनेटीक्स पर प्रसार दर के प्रभाव". Progr. React. Kinet. 1: 129–60.
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