Kinetika Kimia Atmosfer

Laju dan ketergantungan suhu dari reaksi atmosfer serta proses fotolisis yang mengatur seberapa cepat gas-gas jejak bertransformasi.

Definition

Kinetika kimia atmosfer adalah studi kuantitatif tentang kecepatan reaksi fase gas dan fotolitik yang mengontrol evolusi kimia atmosfer.

Scope

Mencakup formalisme konstanta laju reaksi dan persamaan Arrhenius, reaksi bimolekuler dan termolekuler, ketergantungan tekanan pada reaksi asosiasi, perhitungan laju fotolisis dari penampang lintang dan hasil kuantum, pengukuran laboratorium parameter kinetik, serta basis data yang dievaluasi yang digunakan dalam model atmosfer.

Core questions

• Bagaimana konstanta laju reaksi bergantung pada suhu dan tekanan?
• Bagaimana laju fotolisis dihitung dari penampang lintang molekuler dan sinar matahari?
• Bagaimana data kinetik dievaluasi dan dikumpulkan untuk digunakan dalam model atmosfer?

Key theories

Formalisme konstanta laju

Laju reaksi dinyatakan melalui konstanta laju yang ketergantungan suhunya mengikuti bentuk Arrhenius, dengan reaksi termolekuler dan asosiasi juga bergantung pada tekanan.

Mechanisms

Setiap reaksi elementer memiliki konstanta laju yang mengaitkan laju reaksi dengan konsentrasi reaktan; konstanta bimolekuler umumnya mengikuti ketergantungan suhu Arrhenius, sementara reaksi tiga-badan dan asosiasi bervariasi dengan tekanan antara batas tekanan rendah dan tinggi. Laju fotolisis diperoleh dengan mengintegrasikan produk fluks aktinik, penampang lintang absorbsi, dan hasil kuantum terhadap panjang gelombang. Pengukuran laboratorium menjadi masukan kompilasi yang dievaluasi secara berkala yang menyediakan parameter yang konsisten untuk model transportasi kimia.

Clinical relevance

Data kinetik dan fotolisis yang akurat merupakan masukan yang sangat diperlukan untuk model kualitas udara dan kimia iklim yang memprediksi konsentrasi polutan dan gas rumah kaca.

History

Puluhan tahun pengukuran kinetika laboratorium telah disarikan ke dalam evaluasi komunitas seperti yang dilakukan oleh subkomite IUPAC yang dipimpin oleh Atkinson dan panel NASA Jet Propulsion Laboratory, yang menyediakan data laju dan fotolisis yang direkomendasikan yang mendasari pemodelan atmosfer.

Key figures

• Roger Atkinson
• John Seinfeld

Seminal works

• atkinson2004
• seinfeldPandis2016

Frequently asked questions

Mengapa beberapa laju reaksi atmosfer bergantung pada tekanan?

Reaksi asosiasi dan tiga-badan memerlukan tumbukan dengan molekul ketiga untuk menstabilkan produk, sehingga lajunya meningkat dengan kepadatan udara di sekitarnya hingga mencapai batas tekanan tinggi.