سینتیک شیمیایی اتمسفری
سرعت و وابستگی دمایی واکنشهای اتمسفری و فرآیندهای فوتولیز که سرعت تبدیل گازهای کمیاب را کنترل میکنند.
Definition
سینتیک شیمیایی اتمسفری مطالعه کمی سرعت واکنشهای فاز گازی و فوتولیزی است که تکامل شیمیایی اتمسفر را کنترل میکنند.
Scope
این حوزه شامل فرمالیسم ثابتهای سرعت واکنش و معادله آرنیوس، واکنشهای دو مولکولی و سه مولکولی، وابستگی فشار واکنشهای انجمنی، محاسبه سرعت فوتولیز از مقاطع عرضی و بازدههای کوانتومی، اندازهگیری آزمایشگاهی پارامترهای سینتیکی، و پایگاههای داده ارزیابیشده مورد استفاده در مدلهای اتمسفری است.
Core questions
- چگونه ثابتهای سرعت واکنش به دما و فشار بستگی دارند؟
- چگونه سرعتهای فوتولیز از مقاطع عرضی مولکولی و نور خورشید محاسبه میشوند؟
- چگونه دادههای سینتیکی برای استفاده در مدلهای اتمسفری ارزیابی و جمعآوری میشوند؟
Key theories
- فرمالیسم ثابت سرعت
- سرعت واکنشها از طریق ثابتهای سرعت بیان میشوند که وابستگی دمایی آنها از فرم آرنیوس پیروی میکند، با این تفاوت که واکنشهای سه مولکولی و انجمنی علاوه بر آن به فشار نیز بستگی دارند.
Mechanisms
هر واکنش ابتدایی دارای یک ثابت سرعت است که سرعت واکنش را به غلظت واکنشدهندهها مرتبط میکند؛ ثابتهای دو مولکولی معمولاً از وابستگی دمایی آرنیوس پیروی میکنند، در حالی که واکنشهای سه جسمی و انجمنی با فشار بین محدودههای فشار پایین و بالا تغییر میکنند. سرعتهای فوتولیز با انتگرالگیری حاصلضرب شار اکتینیک، مقطع عرضی جذب و بازده کوانتومی در طول موج به دست میآیند. اندازهگیریهای آزمایشگاهی به تدوینهای ارزیابیشده دورهای کمک میکنند که پارامترهای سازگار را برای مدلهای انتقال شیمیایی فراهم میآورند.
Clinical relevance
دادههای دقیق سینتیکی و فوتولیز ورودیهای ضروری برای مدلهای کیفیت هوا و شیمی-اقلیم هستند که غلظت آلایندهها و گازهای گلخانهای را پیشبینی میکنند.
History
دههها اندازهگیری سینتیک آزمایشگاهی در ارزیابیهای جامعهای مانند ارزیابیهای زیرکمیته IUPAC به رهبری اتکینسون و پنل آزمایشگاه پیشرانش جت ناسا خلاصه شده است که دادههای توصیه شده سرعت و فوتولیز را برای مدلسازی اتمسفری فراهم میکنند.
Key figures
- Roger Atkinson
- John Seinfeld
Related topics
Seminal works
- atkinson2004
- seinfeldPandis2016
Frequently asked questions
- چرا سرعت برخی واکنشهای اتمسفری به فشار بستگی دارد؟
- واکنشهای انجمنی و سه جسمی برای پایدارسازی محصول به برخورد با مولکول سوم نیاز دارند، بنابراین سرعت آنها با چگالی هوای اطراف افزایش مییابد تا به حد فشار بالا برسد.