大気化学反応速度論

微量気体の変換速度を決定する大気反応および光分解過程の速度と温度依存性。

Definition

大気化学反応速度論は、大気の化学的進化を制御する気相反応および光分解反応の速度を定量的に研究する学問である。

Scope

反応速度定数の形式論とアレニウスの式、二分子反応および三分子反応、会合反応の圧力依存性、断面積と量子収率からの光分解速度計算、速度論的パラメーターの実験室測定、および大気モデルで使用される評価済みデータベースを対象とする。

Core questions

• 反応速度定数は温度と圧力にどのように依存するか？
• 分子断面積と太陽光から光分解速度はどのように計算されるか？
• 速度論データは大気モデルで使用するためにどのように評価され、まとめられるか？

Key theories

速度定数形式論

反応速度は速度定数によって表され、その温度依存性はアレニウス形式に従い、三分子反応および会合反応はさらに圧力に依存する。

Mechanisms

各素反応には、反応速度を反応物濃度に関連付ける速度定数がある。二分子定数は通常、アレニウスの温度依存性に従うが、三体反応および会合反応は、低圧限界と高圧限界の間で圧力によって変化する。光分解速度は、作用スペクトル、吸収断面積、および量子収率の積を波長で積分することによって得られる。実験室測定は、化学輸送モデルに一貫したパラメーターを供給する、定期的に評価される編集物に提供される。

Clinical relevance

正確な速度論的データと光分解データは、汚染物質および温室効果ガスの濃度を予測する大気質および気候化学モデルにとって不可欠な入力である。

History

数十年にわたる実験室での速度論測定は、Atkinsonが率いるIUPAC小委員会やNASAジェット推進研究所のパネルなどのコミュニティ評価にまとめられており、これらは大気モデリングを支える推奨される速度および光分解データを提供している。

Key figures

• Roger Atkinson
• John Seinfeld

Seminal works

• atkinson2004
• seinfeldPandis2016

Frequently asked questions

なぜ一部の大気反応速度は圧力に依存するのか？

会合反応および三体反応は、生成物を安定化させるために第三の分子との衝突を必要とするため、その速度は周囲の空気密度とともに増加し、高圧限界に達するまで続く。