ازن و مه دود فتوشیمیایی
چگونگی ترکیب نور خورشید، اکسیدهای نیتروژن و هیدروکربنها برای تولید ازن سطح زمین و آلایندههای ثانویه مه دود فتوشیمیایی.
Definition
مه دود فتوشیمیایی مخلوطی از ازن و سایر اکسیدانها است که وقتی نور خورشید واکنشها را بین اکسیدهای نیتروژن و ترکیبات آلی فرار در هوای آلوده به حرکت درمیآورد، تشکیل میشود.
Scope
این بخش به حالت فوتوپایدار مربوط به ازن، اکسید نیتریک و دیاکسید نیتروژن، نقش ترکیبات آلی فرار در تغییر این تعادل به سمت تولید خالص ازن، وابستگی غیرخطی ازن به سطوح اکسید نیتروژن و هیدروکربن، و تشکیل آلایندههای ثانویه مانند پراکسیاستیل نیترات میپردازد.
Core questions
- چرا ازن در روزهای آفتابی در شهرهای آلوده در سطح زمین تجمع مییابد؟
- چگونه ترکیبات آلی فرار و اکسیدهای نیتروژن به طور مشترک ازن را کنترل میکنند؟
- چرا کاهش ازن گاهی با کاهش هیدروکربنها به جای اکسیدهای نیتروژن حاصل میشود؟
Key theories
- چرخه تولید ازن فتوشیمیایی
- اکسیداسیون ترکیبات آلی فرار، اکسید نیتریک را به دیاکسید نیتروژن تبدیل میکند بدون اینکه ازن را مصرف کند، بنابراین فوتولیز آن منجر به تجمع کاتالیزوری خالص ازن در سطح زمین میشود.
Mechanisms
در هوای پاک، ازن، اکسید نیتریک و دیاکسید نیتروژن به یک حالت فوتوپایدار میرسند که در آن تولید خالص ازن وجود ندارد. هنگامی که ترکیبات آلی فرار حضور دارند، رادیکالهای پراکسی حاصل از اکسیداسیون آنها، اکسید نیتریک را به دیاکسید نیتروژن تبدیل میکنند بدون اینکه ازن را از بین ببرند؛ فوتولیز بعدی دیاکسید نیتروژن سپس ازن تولید میکند و منجر به تجمع خالص میشود. بازده به طور غیرخطی به نسبت ترکیبات آلی فرار به اکسیدهای نیتروژن بستگی دارد و منجر به رژیمهای متمایز محدود به اکسید نیتروژن و محدود به هیدروکربن میشود.
Clinical relevance
ازن سطح زمین یک آلاینده اصلی هوا است که برای سلامت تنفسی و پوشش گیاهی مضر است، و درک شیمی غیرخطی آن راهبردهای مؤثر کنترل انتشار را هدایت میکند.
History
آری هاگن-اسمیت منشأ فتوشیمیایی مه دود لس آنجلس را در اوایل دهه ۱۹۵۰ شناسایی کرد و نشان داد که نور خورشید با عمل بر روی اگزوز خودرو و هیدروکربنها، ازن تولید میکند، کشفی که مطالعه آلودگی هوای فتوشیمیایی شهری را بنیان نهاد.
Key figures
- Arie Haagen-Smit
- James Pitts
Related topics
Seminal works
- haagenSmit1952
- finlaysonPitts2000
Frequently asked questions
- آیا ازن سطح زمین همان لایه ازن است؟
- خیر. ازن استراتوسفری حیات را از اشعه ماوراء بنفش محافظت میکند، در حالی که ازن سطح زمین یک آلاینده مضر است که توسط فتوشیمی در نزدیکی سطح زمین تشکیل میشود؛ این دو توسط فرآیندهای متفاوتی اداره میشوند.