Пути движения веществПути движения веществ, участвующих в процессе, исследовались методом радиоактивных, или «меченых», атомов. Установлено, что кислород выделяется только из воды, но не из углекислого газа. Таким образом, процесс, по существу, сводится к разложению молекул воды, то есть к реакции. В первых разделах этой главы мы видели, что энергия одного фотона видимого света недостаточна для осуществления подобной реакции и поэтому нужны вещества, которые могут накапливать энергию поглощаемых фотонов до требуемого уровня. В зеленых растениях эту роль выполняет порфирин магния, известный как хлорофилла, сосредоточенный в хлоропластах растений; он поглощает свет во всем видимом спектре, но особенно сильно в красной области. Отсутствие красного цвета в отраженном растениями свете и дает резко выраженный зеленый цвет. Полагают, что это вещество выполняет каталитическую функцию, переходя в одно из своих триплетиых состояний.Энергия, необходимая для протекания реакции фотосинтеза, велика. С учетом энергии, затрачиваемой на восстановление углекислого газа, она достигает в целом около 5 эВ на единицу синтезируемого углевода. Однако этот процесс может происходить под действием радиации с длинами волн, лежащими за пределами красного конца видимой области спектра, которым соответствуют энергии фотонов лишь около 1,7 эВ. Такие фотоны не учитываются при определении полного к. п. д. процесса, тем не менее их роль в этом процессе пока остается неясной. Большинство исследователей считают, что для синтезирования одной молекулы углевода требуется около восьми фотонов красного света. Если это так, то потребляемая при этом энергия достигает примерно 14 эВ. Поскольку запасенная энергия составляет около 5 эВ, то общий к. п. д. процесса накопления энергии при облучении красным светом равен 35%. Предполагается, что потери возникают на различных стадиях фотосинтеза, большинство из которых принято считать до некоторой степени необратимыми. Обратите внимание: во многих отраслях промышленности широко применяется ионит, представляющий собой твердый материал с молекулярным соединением, содержащим радикалы кислого или основного характера. Ионит сам по себе может быть как органического, так и неорганического характера. Ранее вместо неорганических ионитов использовались кремнеалюминаты и цеолиты. |
||
