केज प्रभाव

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 जिमनेट पुनर्संयोजन के रूप में भी जाना जाता है )वर्णन करता है कि अणु के गुण उसके परिवेश से कैसे प्रभावित होते हैं। सबसे पहले यह 1934 में फ्रेंक और रैबिनोविच 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।  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। पिंजड़े के प्रभाव की कई अभिव्यक्तियाँ उपस्थित हैं। 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। पिंजरे के भीतर, मुक्त कण कई टक्करों से गुजरते हैं जिससे उनका पुनर्संयोजन या पारस्परिक निष्क्रियता होती है।  इसे निम्नलिखित अभिक्रिया द्वारा वर्णित किया जा सकता है:



R\!-\!R \;\;\underset{k_c}{\overset{k_1}{\rightleftharpoons}}\;\; \underset{\text{cage pair}}{(R^{\,\bullet},^{\bullet}\!R)} \;\;\underset{k_D}{\overset{k_d}{\rightleftharpoons}}\;\; \underset{\text{free radicals}}{2R^{\,\bullet}} \;\rightarrow\; \text{Products} $$

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। एकाण्विक रसायन में,आयोडीन अणुओं और हीम प्रोटीन का उपयोग करके युग्मी पुनर्संयोजन का पहले विलयन के चरण में अध्ययन किया गया है। ठोस अवस्था में, छोटे अणुओं में फंसने के साथ रत्न पुनर्संयोजन का प्रदर्शन किया गया है

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


 * $$F_c = k_c/(k_c + k_d)  $$

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। गणितीय मॉडल के अनुसार, Fc विलक्षण आकार, आकार और विलायक चिपचिपाहट सहित कई मापदंडों पर परिवर्तन पर निर्भर है। 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। कम आरंभकर्ता दक्षता, ƒ, पिंजरे के प्रभाव के लिए उत्तरदायी है। यह दीक्षा की दर के रूप में वर्णित है:


 * $$R_i = 2fk_d[I]  $$

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।

यह भी देखें

 * विलायक प्रभाव
 * वाहक पीढ़ी और पुनर्संयोजन
 * दर-निर्धारण कदम