
|
![]() |
Alsó légkörHaladó
|
Oxidáció a légkörbenSzámos kémiai vegyület jut a légkörbe, és felhalmozódna, ha ismételten nem kerülne onnan ki. A kiülepedés történhet száraz ülepedéssel, vagy eső révén (nedves ülepedés). Különösen a gáznemű szerves vegyületek kerülnek ki a légkörből könnyen, ha átalakulnak kevésbé illékony, vízoldható oxidált állapotba…
|
|
![]() |
Az oxidáció kémiai értelemben nem szükségszerűen jelent egy oxigént tartalmazó molekulával való reakciót. De a levegő a legtöbb esetben oxigént is tartalmaz. Három fő oxidáns van, ami az ilyen jellegű folyamatokat irányítja a légkörben: A hidroxil gyök OH
|
|
![]() |
Hogyan képződik az OH?Az OH irányítja a légköri kémiát a nap folyamán, mert képződése elsősorban a Napból érkező sugárzástól függ. A kezdő reakció (fent) a napfény hatására történő ózonbomlás (fotolízis), ami 310 nm-nél rövidebb hullámhosszú sugárzás hatására játszódik le, majd ezt követi a kialakult oxigén atom reakciója a vízzel. Ezért egy bizonyos mennyiségű troposzférikus ózon alapvető a troposzféra kémiájához, habár a túl sok nem egészséges.
|
Mennyi OH képződik?Mivel az OH rendkívül reagens gyök, kialakulása után azon nyomban reakcióba lép. Élettartama körülbelül egy másodperc vagy még kevesebb. Ez azt jelenti, hogy a koncentrációja nagyon alacsony, 1x105 és 2x107 molekula cm-3 között. Tengerszinti nyomáson ez 0.01 - 1 ppt (pmol/mol) keverési arányt jelent. |
![]() |
|
De különösen a szélességgel csökken, mert nem csak a nedvességtartalom csökken, hanem a sarkok felé a napfénytartam és intetnzitás is. Hogyan lép az OH reakcióba?A jobboldalon lévő kép egy érdekes hatást mutat trópusi esőerdők fölött. Az OH koncentráció csökken a talaj közelében. Mi ennek az oka? Az erdők sok szerves vegyületet, mindenek előtt izoprént bocsátanak ki, és az reakcióba lép az OH-val. Ezért van az erős OH koncentráció-csökkentő folyamat a talajhoz közel. A kémiai reakciók használják fel. Az OH-nak nagy affinitása van a szerves vegyületekből, RH, elvonja a hidrogént amikor csak lehetséges, és vizet H2O hoz létre. A következő lépésben az R
|
![]() |
|
Azonban, az OH világszerte elsősorban nem az erdőkből származó szerves vegyületekkel lép reakcióba. A szerves gázok 30%-kal, a metán (a legfontosabb és a legkisebb szerves molekula) további 15%-kal járul hozzá az OH eltávolításhoz. A gáz, ami leginkább reakcióba lép az OH-val a szénmonoxid (40%) és a fennmaradó 15%-ban az ózonnal, O3, hidroperoxil gyökkel, HO2 és hidrogénnel, H2, lép reakcióba.
|
|
![]() |
Az OH igyekszik kialakítani kétszeres kötést kölcsönhatásában a kicsi alkénekkel, a szerves vegyületek speciális osztályával, addig, míg a telített maradék nem sokkal nagyobb és a H elvonás statisztikailag megfelelő. Itt peroxid képződés is előfordul.Az OH képes oxidálni a szénmonoxidot, CO, széndioxiddá CO2. Amint láttuk a CO és a metán, CH4, a fő OH nyelők. Más reagens szerves vegyületek csak nyomokban, néhány ppt mennyiségben fordulnak elő, amíg a CO átlagos szintje eléri a 120 ppb-t az északi féltekén (több égési folyamat) és a 60 ppb-t a déli féltekén.
|
Habár az OH a legfontosabb oxidáns a légkörben, az éjszakai koncentrációja közel van a nullához, mert a napfény szükséges a képződéséhez. Ezért a sötétben és az éjszaka a nitrátok, NO3, és az ózon O3, kémiája sokkal fontosabbá válik.
|
![]() |
|
* A keverési arányt ppb-t és ppm-t (= 1 molekula 1 milliárd közül vagy 1 molekula 1 millió közül) gyakran használják tudományos publikációkban, illetve más légköri és éghajlati irodalomban is. Mi is használtuk az Éghajlati Enciklopédiában. Azonban, sokkal helyesebb az 1 nmol/mol (= 1 ppb) vagy 1 µmol/mol (= 1 ppm). Ugyanis a molekulák mennyiségének, n-nek a mértékegysége a mol.
|
Az oldalról:szerző: Dr. Elmar Uherek - Max Planck Institute for Chemistry, Mainz
|