Fotokimia dan Oksidasi Troposfer

Bagaimana sinar matahari mendorong produksi radikal reaktif yang mengoksidasi dan menghilangkan gas-gas jejak di seluruh atmosfer bawah.

Definition

Fotokimia dan oksidasi troposfer adalah serangkaian reaksi radikal yang digerakkan oleh sinar matahari yang memulai dan menyebarkan penghilangan kimiawi gas-gas jejak di atmosfer bawah.

Scope

Mencakup reaksi fotolisis yang menghasilkan radikal, produksi radikal hidroksil dari fotolisis ozon dan uap air, rantai oksidasi metana dan karbon monoksida, daur ulang radikal hidroperoksi dan peroksi organik, serta konsep kapasitas pengoksidasi pembersih diri atmosfer.

Core questions

• Bagaimana radikal hidroksil dihasilkan di troposfer?
• Mengapa radikal hidroksil menjadi oksidan dominan meskipun konsentrasinya sangat kecil?
• Bagaimana rantai radikal mengontrol waktu hidup metana dan karbon monoksida?

Key theories

Rantai oksidasi yang digerakkan oleh hidroksil

Fotolisis ozon menghasilkan atom oksigen tereksitasi yang bereaksi dengan uap air membentuk radikal hidroksil, yang memulai rantai radikal yang mengoksidasi sebagian besar gas jejak.

Mechanisms

Sinar ultraviolet memfotolisis ozon untuk menghasilkan oksigen atomik tereksitasi, sebagian di antaranya bereaksi dengan uap air membentuk dua radikal hidroksil. Hidroksil bereaksi cepat dengan karbon monoksida, metana, dan senyawa organik volatil, menghasilkan radikal hidroperoksi dan peroksi organik yang bereaksi dengan nitrogen monoksida dan mendaur ulang hidroksil, mempertahankan rantai pengoksidasi. Konsentrasi hidroksil keadaan tunak, meskipun hanya sekitar satu juta molekul per sentimeter kubik, menentukan waktu hidup atmosfer sebagian besar gas jejak reaktif.

Clinical relevance

Kapasitas pengoksidasi radikal hidroksil menentukan berapa lama polutan dan gas rumah kaca seperti metana bertahan, sebuah kontrol kunci terhadap kualitas udara dan iklim.

History

Perhitungan Hiram Levy pada tahun 1971 bahwa troposfer bersih mempertahankan konsentrasi radikal hidroksil yang substansial, berdasarkan wawasan dari Crutzen dan lainnya, membentuk pemahaman modern tentang kapasitas pengoksidasi atmosfer.

Key figures

• Hiram Levy
• Paul Crutzen

Seminal works

• levy1971
• seinfeldPandis2016

Frequently asked questions

Mengapa radikal hidroksil disebut deterjen atmosfer?

Karena ia bereaksi dengan dan memulai penguraian hampir semua gas jejak reaktif, membersihkan atmosfer dari polutan meskipun hanya ada dalam jumlah jejak.