Photochimie

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La photochimie est une branche de la chimie concernée par les effets chimiques de la lumière (au sens large, de l'infrarouge aux ultraviolets)^[1]. Elle peut intervenir :

comme étape d'une réaction chimique, auquel cas elle est absorbée,
comme étape catalytique, auquel cas elle est réémise et peut à nouveau réagir,
enfin, il existe des processus chimiques qui, comme dans les lasers, donnent deux photons identiques par absorption d'un photon + réaction chimique.

La chimie de ces processus est plutôt radicalaire que cationique/anionique.

Histoire

Les chimistes ont rapidement constaté que la lumière pouvait produire des radicaux libres, dégrader certaines molécules ou catalyser certaines familles de réactions chimiques (en chimie organique notamment, avec de premières « études de photochimie » dès le début du XX^e siècle ^[2] puis des modélisations de processus photochimiques hors du système terrestre, par exemple dans l'atmosphère de Titan^[3].

La photochimie (et la photobiologie) ont pris dans la seconde moitié du XX^e siècle une importance considérable dans les domaines des sciences de l'environnement et en particulier dans l'étude et la protection de l'atmosphère en raison des interactions de la lumière et en particulier des UV solaires avec la pollution de l'air, la pollution de l'eau et moindrement celle des sols.

Réactions photochimiques

Une réaction photochimique peut être, entre autres :

Photo-oxydation et photo-réduction ;
Photo-addition, photo-élimination, photo-substitution et réarrangement photochimique ;
Photolyse et photodégradation ;
Photo-polymérisation et photo-réticulation.
Une réaction photochimique peut avoir lieu, entre autres, par photo-initiation ou par photocatalyse, et inversement, la fluorescence a un lien avec la photochimie^[4].
photosynthèse

Exemples

Nombreux sont les processus photochimiques naturels :

La photosynthèse (des plantes vertes, d'algues et de bactéries photosynthétiques) : les molécules du pigment chlorophylle absorbent les photons solaires et permettent la synthèse des glucides.
La photolyse de l'ozone et de l'oxygène : dans la stratosphère, elle nous protège des rayons ultraviolets. Elle produit aussi le smog oxydant (dit de Los Angeles), dans la troposphère.
La vision : elle fait intervenir l'isomérisation photochimique de la rhodopsine dans la rétine de l'œil.
La pigmentation de la peau.
La chimiluminescence chimique ou biologique (bioluminescence).
Tous les photorécepteurs.

La photographie argentique est également un processus photochimique : le cation Ag+ du bromure d'argent est transformé en argent métallique sous l'action de la lumière puis d'un réducteur doux.

Journaux scientifiques

Photochemical & Photobiological Sciences
Photochemistry and Photobiology

Notes et références

↑ http://iupac.org/publications/pac/pdf/1996/pdf/6812x2223.pdf
↑ Henri V (1919) Études de photochimie. Gauthier-Villars.
↑
- (fr) Smith N (1999) Sensibilité des modèles théoriques de l'atmosphère de Titan aux incertitudes sur la photochimie des hydrocarbures simples (Doctoral dissertation).
↑ Levaillant M (1923) Fluorescence et photochimie. Compt. rend. Acad. d. sc, 177, 398.

Voir aussi

Liens externes

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Bibliographie

(fr) Henri V (1919) Études de photochimie. Gauthier-Villars.
(fr) Smith N (1999) Sensibilité des modèles théoriques de l'atmosphère de Titan aux incertitudes sur la photochimie des hydrocarbures simples (Doctoral dissertation).

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