حركية الكيمياء الجوية
معدلات وتأثير درجة الحرارة على التفاعلات الجوية وعمليات التحلل الضوئي التي تتحكم في سرعة تحول الغازات النزرة.
Definition
الحركية الكيميائية الجوية هي الدراسة الكمية لسرعات التفاعلات في الطور الغازي والتفاعلات الضوئية التي تتحكم في التطور الكيميائي للغلاف الجوي.
Scope
يغطي صياغة ثوابت معدل التفاعل وتعبير أرهينيوس، والتفاعلات ثنائية الجزيئات وثلاثية الجزيئات، واعتماد تفاعلات الارتباط على الضغط، وحساب معدل التحلل الضوئي من المقاطع العرضية والمحاصيل الكمومية، والقياس المختبري للمعاملات الحركية، وقواعد البيانات المقيمة المستخدمة في النماذج الجوية.
Core questions
- كيف تعتمد ثوابت معدل التفاعل على درجة الحرارة والضغط؟
- كيف يتم حساب معدلات التحلل الضوئي من المقاطع العرضية الجزيئية وضوء الشمس؟
- كيف يتم تقييم وتجميع البيانات الحركية لاستخدامها في النماذج الجوية؟
Key theories
- صياغة ثابت المعدل
- يتم التعبير عن معدلات التفاعل من خلال ثوابت المعدل التي يتبع اعتمادها على درجة الحرارة شكل أرهينيوس، مع اعتماد التفاعلات ثلاثية الجزيئات وتفاعلات الارتباط بشكل إضافي على الضغط.
Mechanisms
لكل تفاعل أولي ثابت معدل يربط معدل التفاعل بتركيزات المواد المتفاعلة؛ وعادةً ما تتبع الثوابت ثنائية الجزيئات اعتماد أرهينيوس على درجة الحرارة، بينما تختلف التفاعلات ثلاثية الأجسام وتفاعلات الارتباط مع الضغط بين حدود الضغط المنخفض والعالي. يتم الحصول على معدلات التحلل الضوئي عن طريق دمج ناتج التدفق الأكتيني، والمقطع العرضي للامتصاص، والمحصول الكمومي عبر الطول الموجي. تغذي القياسات المختبرية تجميعات يتم تقييمها بشكل دوري وتوفر معاملات متسقة لنماذج النقل الكيميائي.
Clinical relevance
تُعد البيانات الحركية والتحلل الضوئي الدقيقة مدخلات لا غنى عنها لنماذج جودة الهواء وكيمياء المناخ التي تتنبأ بتركيزات الملوثات وغازات الاحتباس الحراري.
History
لقد تم تلخيص عقود من قياسات الحركية المختبرية في تقييمات مجتمعية مثل تلك التي أجرتها اللجنة الفرعية للاتحاد الدولي للكيمياء البحتة والتطبيقية (IUPAC) بقيادة أتكينسون وفريق مختبر الدفع النفاث التابع لوكالة ناسا، والتي توفر بيانات المعدل والتحلل الضوئي الموصى بها التي تدعم النمذجة الجوية.
Key figures
- Roger Atkinson
- John Seinfeld
Related topics
Seminal works
- atkinson2004
- seinfeldPandis2016
Frequently asked questions
- لماذا تعتمد بعض معدلات التفاعل الجوي على الضغط؟
- تتطلب تفاعلات الارتباط والتفاعلات ثلاثية الأجسام تصادمًا مع جزيء ثالث لتثبيت الناتج، لذا تزداد معدلاتها مع كثافة الهواء المحيط حتى تصل إلى حد الضغط العالي.