Գիտելիք

Home/Գիտելիք/Մանրամասները

Ուլտրամանուշակագույն կլանիչների օգտագործումը և տեսակները

Ուլտրամանուշակագույն կլանիչները կարող են ուժեղ և ընտրողաբար կլանել բարձր էներգիայի ուլտրամանուշակագույն ճառագայթները և օգտագործել էներգիայի փոխակերպումը՝ կլանված էներգիան ազատելու համար որպես ջերմային էներգիա կամ անվնաս ցածր էներգիայի ճառագայթում՝ դրանով իսկ խուսափելով մաշկի վնասումից և կանխելով պոլիմերային վնասը: Ուլտրամանուշակագույն էներգիայի կլանումը առաջացնում է գրգռում, ապա ֆոտոֆիզիկական և ֆոտոքիմիական տարրալուծում: Ըստ կառուցվածքի, դրանք հիմնականում ներառում են բենզոֆենոններ, սալիցիլատներ, բենզոտրիազոլներ, փոխարինված միացություններ, տրիազիններ և այլն։ Բենզոֆենոնային ուլտրամանուշակագույն կլանիչները ներկայումս ուլտրամանուշակագույն ճառագայթների կլանիչների ամենատարածված տեսակն են: Նրանք կլանում են ուլտրամանուշակագույն ճառագայթման գրեթե ողջ տիրույթը: Ֆոտոսկայունության մեխանիզմը բենզոլային օղակի վրա գտնվող հիդրօքսիլ ջրածինն է և մոլեկուլում հարակից կարբոնիլ խումբը: Թթվածինների միջև առաջանում են ներմոլեկուլային ջրածնային կապեր՝ ձևավորելով քելացիոն օղակ։ Երբ ուլտրամանուշակագույն լույսի էներգիան ներծծվում է, մոլեկուլները ենթարկվում են ջերմային թրթռումների, ջրածնային կապերը քայքայվում են, և բացվում է քելացիոն օղակը՝ այդպիսով վնասակար ուլտրամանուշակագույն լույսը վերածելով անվնասի։ Վնասակար ջերմային էներգիան ազատվում է։ Բենզոֆենոնային ուլտրամանուշակագույն կլանիչներում պետք է լինի հիդրօքսիլ խումբ օրթո դիրքում, հակառակ դեպքում այն ​​չի կարող օգտագործվել որպես պոլիմերի լույսի կայունացուցիչ: Այս տեսակի ուլտրամանուշակագույն կլանիչների բնորոշ ներկայացուցչական տեսակները ներառում են UV-53UV-9 և այլն: UV-531 մոլեկուլային կառուցվածքի բանաձևը և ֆիզիկական սալիցիլատային ուլտրամանուշակագույն կլանիչները օգտագործվող ուլտրամանուշակագույն կլանիչների ամենավաղ տեսակն են:

1. Բենզոֆենոնային ուլտրամանուշակագույն ճառագայթման կլանիչները ուլտրամանուշակագույն ճառագայթման կլանիչների ամենաշատ օգտագործվող տեսակն են: Ուլտրամանուշակագույն կլանիչների այս տեսակը դանդաղ կլանման ազդեցություն ունի ուլտրամանուշակագույն-A, ուլտրամանուշակագույն-B և ուլտրամանուշակագույն-C-ի վրա: Կետոնային խումբը և հիդրօքսիլ խումբը մոլեկուլում կարող են առաջացնել ներքին ջրածնային կապեր՝ ստեղծելով քելատային օղակ։ DUV լույսի էներգիան կլանելուց հետո այն ենթարկվում է մոլեկուլի ջերմային թրթիռի, քայքայում է ջրածնային ներքին կապերը և բացում քելատային օղակը։ Այն ուլտրամանուշակագույն լույսի էներգիան վերածում է ջերմային էներգիայի և ազատում այն։ Բացի այդ, մոլեկուլում առկա կարբոնիլային խումբը կլանվի կլանված ուլտրամանուշակագույն լույսի էներգիայով: Գրգռումը առաջացնում է տավտոմերիզմ ​​և առաջացնում է էնոլ կառուցվածք: Սա նույնպես սպառում է էներգիայի մի մասը: Այս տեսակի ուլտրամանուշակագույն կլանիչների մեջ ջրածնային կապի ուժը մոլեկուլում կապված է դրա ֆոտոկայունության ազդեցության հետ: Որքան ուժեղ է թթվածնային կապը, այնքան ավելի մեծ էներգիա է պահանջվում այն ​​ոչնչացնելու համար, և որքան շատ ուլտրամանուշակագույն էներգիա սպառվի կլանման մեջ, այնքան լավ էֆեկտը. հակառակը։ Նմանապես. Կայունացնող ազդեցությունը կապված է նաև բենզոլային օղակի վրա գտնվող ալկոքսի շղթայի երկարության հետ: Եթե ​​այն երկար է և լավ համատեղելի է պոլիմերի հետ, ապա կայունացնող ազդեցությունը ճիշտ կլինի: Բենզոֆենոնի{17}}հիմնված ուլտրամանուշակագույն կլանիչներում կարբոնիլային խմբի օրթո դիրքում պետք է լինի հիդրօքսիլ խումբ, հակառակ դեպքում ներքին ջրածնային կապը չի կարող ձևավորվել և այն չի կարող օգտագործվել որպես ուլտրամանուշակագույն ճառագայթման կլանիչ: Ուլտրամանուշակագույն կլանիչները օրթո հիդրօքսիլ խմբով կարող են կլանել 290~380~մ ուլտրամանուշակագույն ճառագայթներ, գրեթե տեսանելի լույսի կլանում, առանց գունավորում և լավ համատեղելիություն պոլիմերների հետ: Եթե ​​կարբոնիլային խմբի օրթո դիրքում կան երկու հիդրոքսիլ խմբեր, այն կարող է կլանել 300-ից 400 ֆզմ ուլտրամանուշակագույն լույսը և նաև կլանել տեսանելի լույսի մի մասը: Տեսանելի լույսի կլանման պատճառով լրացուցիչ լույսը անհավասարակշռված է, ինչի հետևանքով այս ուլտրամանուշակագույն կլանիչով ավելացված իրերը դառնում են դեղին: Բարձր մոլեկուլային պոլիմերների հետ համատեղելիությունը նույնպես վատ է, ուստի դրանց օգտագործումը սահմանափակ է: Թեև բենզոֆենոնն առանց o{27}}հիդրօքսիլային խմբերի ունի նաև ուլտրամանուշակագույն ճառագայթները կլանելու հատկություն, այն կհանգեցնի իր քայքայմանը, երբ ենթարկվում է լույսի, ուստի այն պիտանի չէ որպես ուլտրամանուշակագույն կլանիչ օգտագործելու համար:

2. Ուլտրամանուշակագույն ճառագայթման սալիցիլատային կլանիչները ամենավաղ օգտագործվածներն են: Մոլեկուլում սալիցիլատը նաև ջրածնային ներքին կապեր ունի։ Այս տեսակի ուլտրամանուշակագույն կլանիչների կարողությունը կլանելու ուլտրամանուշակագույն ճառագայթները սկզբում շատ ցածր է, իսկ կլանման միջակայքը չափազանց նեղ է (340 վմ-ից պակաս): Սակայն որոշակի ժամանակահատվածում ուլտրամանուշակագույն ճառագայթներով ճառագայթվելուց հետո նրա կլանումը աստիճանաբար մեծանում է, մինչև կլանվի։ Դա պայմանավորված է ուլտրամանուշակագույն ճառագայթման ներքո, տեղի է ունենում մոլեկուլային վերադասավորում՝ ձևավորելով բենզոֆենոնային կառուցվածք՝ ուժեղ ուլտրամանուշակագույն կլանման ունակությամբ, դրանով իսկ ուժեղացնելով ուլտրամանուշակագույն կլանման ազդեցությունը: Հետեւաբար, մարդիկ այն անվանում են ուլտրամանուշակագույն կլանող ռահվիրա: Բիսհիդրօքսիբենզոֆենոնը և նրա ածանցյալները, որոնք առաջանում են մոլեկուլային վերադասավորումից հետո, կարող են կլանել տեսանելի լույսի մի մասը և երևալ դեղին, ինչի հետևանքով այս ուլտրամանուշակագույն կլանիչով ավելացված նյութերը դառնում են դեղին:

3. Բենզոտրիազոլի ուլտրամանուշակագույն կլանիչների գործողության մեխանիզմը նման է բենզոֆենոններին: Բենզոտրիազոլներն ունեն ուլտրամանուշակագույն ճառագայթների կլանման լայն շրջանակ և կարող են կլանել լույսը 300~400~մ ալիքի երկարությամբ: Այն հազիվ է ներծծում տեսանելի լույսը 400~մ-ից բարձր, ուստի արտադրանքը չի գունաթափվի: Բացի այդ, փոխարինված ակրիլոնիտրիլի և տրիազինի ուլտրամանուշակագույն կլանիչների գործողության մեխանիզմը ենթադրվում է, որ ցիս-տրանս իզոմերացումն է՝ փոխակերպելով լույսի էներգիան կամ ազատելով անվնաս էներգիա։ Ակրիլոնիտրիլով-փոխարինված ուլտրամանուշակագույն կլանիչները կարող են կլանել 290-ից 320 Fm ուլտրամանուշակագույն լույսը, ինչպես նաև չեն կլանում տեսանելի լույսը և չեն հանգեցնի կիրառվող առարկայի գունաթափմանը: Երեք{13}}տիպի ուլտրամանուշակագույն կլանիչներ կարող են կլանել 300~400~m ուլտրամանուշակագույն լույսը: Ուլտրամանուշակագույն կլանիչները կարող են կլանել օժանդակ քրոմոֆորները (օրինակ՝ -NH, -OH, -SOH, -cOOH և այլն) և քրոմոֆոր խմբերը (օրինակ` C:N, N:N, N:O, C) 400-ից ցածր ալիքի երկարությամբ: :O և այլն): Նրանք բոլորը կապված են անուշաբույր միջուկի հետ: Օրգանական նիկելը կարող է օգտագործվել նաև որպես ուլտրամանուշակագույն կլանիչ, սակայն այն ընդհանուր առմամբ դասակարգվում է որպես հանգցնող (նաև հայտնի է որպես ապաակտիվացնող կամ ներծծող նյութ, կամ լազերային վիճակի մարող, էներգիան մարող), և ուլտրամանուշակագույն ճառագայթները կլանելու կարողությունը ավելի բարձր է, քան հանգցնողինը: Կապը ցածր է, բայց այն կարող է կանխել պոլիմերի կողմից ուլտրամանուշակագույն ճառագայթների կլանման հետևանքով առաջացած տարանջատումը: Օրգանական նիկելի կոմպլեքսները մոլեկուլներ են, որոնք գրգռված վիճակների են վերածվում ուլտրամանուշակագույն լույսի ճառագայթման ժամանակ պոլիմերների հետ փոխազդեցության միջոցով՝ գրգռված վիճակը վերադարձնելով հիմնական վիճակ և ուլտրամանուշակագույն էներգիան վերածելով ցածր{29}}էներգիայի սպեկտրային արտանետման՝ առանց վնաս պատճառելու։ , դրանով իսկ պաշտպանելով պոլիմերը վնասից։ Այսպիսով, այն կոչվում է մարող, քանի որ դրա գործողության մեխանիզմը տարբերվում է ընդհանուր ուլտրամանուշակագույն կլանիչների մեխանիզմից: Ուլտրամանուշակագույն ճառագայթման կլանիչները փոխում են մոլեկուլների կառուցվածքը, մինչդեռ մարողները էներգիան ցրում են հենց մոլեկուլների միջև էներգիայի փոխանցման միջոցով: Բացի այդ, լույսը պաշտպանող նյութերը Ածխածնի սևը, տիտանի երկօքսիդը, ցինկի օքսիդը, ցինկի բարիումը և այլն նույնպես նյութեր են, որոնք կարող են կլանել կամ արտացոլել ուլտրամանուշակագույն ճառագայթները: Պոլիմերի և լույսի աղբյուրի միջև ստեղծվում է պատնեշ՝ ուլտրամանուշակագույն ճառագայթները կլանելու կամ արտացոլելու համար, նախքան դրանք հասնելը պոլիմերային մակերեսին: Երբ այն ներծծվում և արտացոլվում է, այն արգելափակում է ուլտրամանուշակագույն ճառագայթների ներթափանցումը պոլիմերի խորքը: Ամենաարդյունավետը ածխածնի սևն է: Ազատ ռադիկալների մաքրող միջոցները նույնպես նյութի մի տեսակ են, որը կարող է ֆոտոկայունություն առաջացնել: Դրանք պիպերիդինի ածանցյալներ են, որոնք ունեն ստերիկ խոչընդոտող ազդեցություն և կոչվում են խանգարված ամին ֆոտոկայունացուցիչներ: