دورات الهالوجين والأوزون التحفيزية المدمرة
الدورات الجذرية التحفيزية التي تدمر أوزون الستراتوسفير بكفاءة أكبر بكثير من تفاعلات تشابمان المعتمدة على الأكسجين فقط.
Definition
دورات الهالوجين والأوزون التحفيزية المدمرة هي سلاسل التفاعلات التي تدمر فيها الجذور النزرة الأوزون بشكل متكرر بينما تتجدد، وهي مسؤولة عن معظم فقدان الأوزون في الستراتوسفير.
Scope
يغطي دورات الهيدروكسيد، وأكسيد النيتروجين، والكلور، والبروم التحفيزية، ومفهوم العامل المساعد الذي يدمر العديد من جزيئات الأوزون دون أن يستهلك، وكيمياء غازات المصدر من مركبات الكلوروفلوروكربون والهالونات، والأنواع الخازنة، والكفاءات النسبية للعائلات المختلفة في تدمير الأوزون.
Core questions
- كيف يمكن لجذر نزري أن يدمر آلاف جزيئات الأوزون؟
- ما هي العائلات التحفيزية التي تهيمن على فقدان الأوزون على ارتفاعات مختلفة؟
- كيف توصل الغازات المصدرية طويلة الأمد الكلور والبروم إلى الستراتوسفير؟
Key theories
- دورات تدمير الأوزون التحفيزية
- تتفاعل الجذور مثل أكسيد النيتريك والكلور والبروم مع الأوزون والأكسجين الذري في دورات تدمر الأكسجين الفردي بشكل صافٍ بينما تجدد العامل المساعد، لذا فإن خزانًا صغيرًا يدمر كميات هائلة من الأوزون.
Mechanisms
في الدورة التحفيزية، يتفاعل جذر X مع الأوزون لتكوين XO، والذي يتفاعل بعد ذلك مع الأكسجين الذري أو XO آخر لتجديد X، مع التأثير الصافي لتحويل الأكسجين الفردي إلى أكسجين جزيئي. تدفع عائلات الهيدروكسيل وأكسيد النيتريك والكلور والبروم مثل هذه الدورات، وتكون مهيمنة على ارتفاعات مختلفة. يصل الكلور والبروم إلى الستراتوسفير بشكل رئيسي كمركبات كلوروفلوروكربون وهالونات خاملة كيميائيًا تتحلل ضوئيًا هناك، مطلقةً العوامل المساعدة؛ وتحتجزها الأنواع الخازنة مثل نترات الكلور مؤقتًا، مما يعدل معدل الفقدان.
Clinical relevance
كشف تحديد الدور التحفيزي لمركبات الكلوروفلوروكربون عن التهديد البشري لطبقة الأوزون وقدم الأساس العلمي لبروتوكول مونتريال للتخلص التدريجي من المواد المستنفدة للأوزون.
History
وصف كروتزن دورة أكسيد النيتروجين التحفيزية في عام 1970، وحدد مولينا ورولاند تحفيز ذرة الكلور من مركبات الكلوروفلوروكربون في عام 1974؛ وقد أكسبهم هذا العمل، بالإضافة إلى الملاحظات في القطب الجنوبي، جائزة نوبل في الكيمياء عام 1995.
Key figures
- Paul Crutzen
- Mario Molina
- F. Sherwood Rowland
Related topics
Seminal works
- crutzen1970
- molina1974
Frequently asked questions
- لماذا تعتبر الدورات التحفيزية مدمرة جدًا للأوزون؟
- لأن العامل المساعد يتجدد في نهاية كل دورة، يمكن لذرة كلور أو بروم واحدة أن تدمر آلافًا عديدة من جزيئات الأوزون قبل أن تُزال من الستراتوسفير.