is de leer van de chemische omzettingen, die verlopen onder de invloed van straling, i.b. van zichtbaar en ultraviolet licht. De fundamentele wet hierbij is, dat alleen straling, voor zoverre die wordt geabsorbeerd, fotochemisch werkzaam kan zijn.
Aldus kan zichtbaar licht slechts in gekleurde systemen fotochemische reacties teweegbrengen, terwijl ultraviolet licht hiertoe in een zeer veel groter aantal gevallen in staat is. Omgekeerd behoeft lichtabsorptie niet steeds tot reactie te leiden; de geabsorbeerde energie wordt veelvuldig, zoals in de meeste kleurstoffen, omgezet in warmte. De absorptie van licht berust in eerste aanleg op een opname van de energie van het invallende lichtquantum door de electronen van het absorberende molecule. Hierbij geeft één lichtquantum slechts aanleiding tot de vorming van één aangeslagen molecule (aequivalentiewet van Einstein). Nu kan het aangeslagen molecule de opgenomen energie op verschillende wijze weer kwijtraken. Het kan zijn, dat het deze geheel of grotendeels weer direct als straling uitzendt, dit is dan fluorescentie of algemener luminescentie. Ook de energie van de electronen kan overgedragen worden op de atoomkernen, d.w.z. de electronenenergie wordt omgezet in energie van de molecuultrillingen, hetgeen weer betekent, dat de energie in warmte is omgezet. Dit is in het algemeen het geval bij gekleurde voorwerpen. Het is echter ook mogelijk, dat het aangeslagen molecule een chemische reactie ondergaat, doordat het in deze toestand met andere moleculen reageert of vaker, doordat het dissocieert. Zo ontstaan uit de moleculen van de halogenen chloor, broom en jodium bij belichting met blauw of ultraviolet licht de overeenkomstige atomen, die op hun beurt zeer reactief zijn en aanleiding geven tot tal van reacties. waartoe de moleculen zelf geen aanleiding geven. Terwijl in het eenvoudige geval door één lichtquantum ook slechts één molecule wordt omgezet (oorspronkelijk te beperkte formulering van de genoemde wet van Einstein), zijn er ook tal van gevallen waarin de quantumopbrengst, d.w.z. het aantal omgezette moleculen per quantum, groter is dan i, ja zelfs wel tot 100.000 kan oplopen. Dit is het geval bij fotochemisch opgewekte kettingreacties, zoals bijv. bij de omzetting van chloorknalgas (z chloor). Deze reactie verloopt zo, dat als eerste stap twee atomen chloor gevormd worden: Cl2 + stralingsquantum → 2 Cl.Vervolgens heeft een reactiecyclus:
Cl + H2 → HCl + H H + Cl2 → HCl + Cl
plaats, waarbij nu twee moleculen HCl zijn gevormd, maar waarbij weer evenveel chlooratomen zijn teruggevormd als gebruikt werden.
In principe zou aldus één enkel lichtquantum een oneindige hoeveelheid knalgas kunnen omzetten. Door andere reacties evenwel kan een keten afbreken, bijv. doordat twee chlooratomen of een chloor- en een waterstof-atoom zich met elkaar verenigen of door reactie van de vrije atomen met verontreinigingen.
Verschillende fotochemische reacties, bijv. de additie van chloor aan benzeen tot hexachloorcyclohexaan (z insecticiden), de omzetting van ergosterol in vitamine B, sommige polymerisatiereacties, zijn van technische betekenis. De tweede is ook physiologisch van betekenis in het levende organisme. De allerbelangrijkste fotochemische reactie is de koolzuur-assimilatie in de groene plant onder de invloed van het licht, de fotosynthese (z assimilatie (plantkunde)).
Het omgekeerde verschijnsel, namelijk dat chemische reactie gepaard gaat met het uitzenden van licht (oxydatie van phosphorus, lichten van de zee door de zeevonk, noctula. lichtkevers enz.), heet chemoluminescentie (z luminescentie).
PROF. DR J. A. A. KETELAAR
Lit.: F. K. Bonhoeffer en P. Harteck, Grundlagen der Photochemie (1933) ;J. Plotnikow, Allgem. Photochemie (1936); W. A. Noyes and Ph. A. Leighton, The Photochemistry of gases (1941); G. Ellis and Alfr. A. Wells, The chem. action of ultraviolet Rays (1941); E.J. Bo wen, The chem. aspects of light (1946),
