
|
![]() |
TroposferaDowiedz się więcej! |
Utlenianie w atmosferzeWiele związków chemicznych jest emitowane do atmosfery i gromadziłoby się tam gdyby nie były z niej usuwane. Proces ten zachodzi poprzez suchą depozycję lub poprzez wymycie z atmosfery przez deszcz (mokra depozycja). Zwłaszcza w przypadku gazowych związków organicznych usuwanie z atmosfery jest łatwiejsze jeśli najpierw zostaną one utlenione i staną się mniej lotne oraz rozpuszczalne w wodzie.
|
|
![]() |
Utlenianie to nie tylko reakcje z udziałem związków zawierających tlen. Jednakże w przypadku procesów chemicznych zachodzących w powietrzu tlen bierze udział w większości z nich. Trzy główne utleniacze, które uczestniczą w większości reakcji utleniania w atmosferze to:
|
|
![]() |
Jak się tworzy OH?OH pełni decydującą rolę w procesach chemicznych w atmosferze w ciągu dnia, ponieważ jego powstawanie zależy przede wszystkim od natężenia obecności promieniowania słonecznego. Reakcja początkowa (ryc. 2) to rozbicie ozonu przez promieniowanie słoneczne (fotoliza), które zachodzi przy długości fali poniżej 310 nm. Następnie utworzony atom tlenu O reaguje z wodą. Z tego powodu obecność niewielkich ilości ozonu w troposferze jest bardzo ważna dla reakcji chemicznych w niej zachodzących, choć nadmiar ozonu troposferycznego jest bardzo niezdrowy dla organizmów żywych. |
Ile OH powstaje w atmosferze?OH jest bardzo aktywnym chemicznie rodnikiem i dlatego wchodzi w reakcje chemiczne najdalej sekundę po powstaniu. Oznacza to, że jego stężenie jest bardzo niskie, od 1x105 do 2x107 cząsteczek cm-3. Przy ciśnieniu standardowym (na poziomie morza) daje to stosunek zmieszania równy 0,01 - 1 ppt (pmol/mol). |
![]() |
|
Szczególnie jednak maleje wraz ze wzrostem szerokości geograficznej ponieważ wiąże się z tym nie tylko spadek zawartości pary wodnej w powietrzu, ale także spadek natężenia i czasu trwania promieniowania słonecznego. W jakich reakcjach uczestniczy OH?Ryc. 5 pokazuje ciekawe zjawisko obserwowane ponad wilgotnymi lasami tropikalnymi. Stężenie OH spada przy powierzchni ziemi. Dlaczego? Wiele związków organicznych, przede wszystkim izopren, jest emitowane przez lasy i reaguje z OH. Dlatego zachodzi tam silne usuwanie OH przy powierzchni ziemi, jest zużywane w reakcjach chemicznych. OH ma silną tendencję do odrywania atomu wodoru z organicznych związków RH kiedy to jest tylko możliwe, i następnie tworzenia wody H2O. Z kolei rodnik R |
![]() |
|
Występujący na całym świecie OH nie reaguje jednak głównie ze związkami organicznymi dostarczanymi przez lasy. Gazy organiczne odpowiadają w 30% za usuwanie OH z atmosfery, ponadto następne 15% przypada na metan, najważniejszą i najmniejszą cząstkę organiczną. Gazem, który odpowiada za 40% reakcji z OH jest tlenek węgla, a pozostałe 15% przypada na ozon O3, rodnik HO2 i wodór H2. |
|
![]() |
Reagując z niewielkimi alkenami, szczególnym rodzajem związków organicznych, OH ma tendencję aby łączyć się z podwójnym wiązaniem tak długo jak nasycona reszta nie jest dużo większa, a odrywanie H jest statystycznie częste. Także w tym przypadku następuje tworzenie się nadtlenków. |
Chociaż OH jest najważniejszym utleniaczem w atmosferze, to jego stężenie w nocy jest bliskie zeru ponieważ brak promieniowania słonecznego, niezbędnego do jego tworzenia się. Z tego powodu w nocy i w okresach niedoboru światła slonecznego procesy chemiczne z udziałem azotanów NO3 i ozonu O3 stają się ważniejsze |
![]() |
|
* Stosunek zmieszania wyrażony w ppb lub ppm (= 1 cząsteczka na 1 miliard cząsteczek, lub 1 cząsteczka na 1 milion cząsteczek) jest miarą często używaną w publikacjach naukowych. Używamy go także w naszej encyklopedii. Jednakże bardziej poprawnie jest używać jednostki 1 nmol/mol (= 1 ppb) lub 1 µmol/mol (= 1 ppm), ponieważ ilość cząsteczek n jest mierzona w jednostce mol.
|
O tej stronie:
|