대류권 광화학 및 산화

햇빛이 하층 대기 전체에서 미량 가스를 산화시키고 제거하는 반응성 라디칼의 생성을 어떻게 유도하는지 설명합니다.

Definition

대류권 광화학 및 산화는 하층 대기에서 미량 가스의 화학적 제거를 시작하고 전파하는 햇빛 구동 라디칼 반응의 집합입니다.

Scope

라디칼을 생성하는 광분해 반응, 오존 광분해 및 수증기로부터 수산화 라디칼의 생성, 메탄 및 일산화탄소의 산화 사슬, 하이드로퍼옥시 및 유기 퍼옥시 라디칼의 순환, 그리고 대기의 자정 산화 능력 개념을 다룹니다.

Core questions

• 대류권에서 수산화 라디칼은 어떻게 생성됩니까?
• 수산화 라디칼은 극미량 농도에도 불구하고 왜 지배적인 산화제입니까?
• 라디칼 사슬은 메탄과 일산화탄소의 수명을 어떻게 제어합니까?

Key theories

수산화 라디칼 구동 산화 사슬

오존의 광분해는 들뜬 산소 원자를 생성하며, 이는 수증기와 반응하여 수산화 라디칼을 형성하고, 이 수산화 라디칼은 대부분의 미량 가스를 산화시키는 라디칼 사슬을 시작합니다.

Mechanisms

자외선은 오존을 광분해하여 들뜬 상태의 원자 산소를 생성하며, 이 중 일부는 수증기와 반응하여 두 개의 수산화 라디칼을 형성합니다. 수산화 라디칼은 일산화탄소, 메탄 및 휘발성 유기 화합물과 빠르게 반응하여 하이드로퍼옥시 및 유기 퍼옥시 라디칼을 생성하며, 이들은 산화질소와 반응하고 수산화 라디칼을 재활용하여 산화 사슬을 유지합니다. 비록 입방 센티미터당 약 백만 분자에 불과하지만, 정상 상태의 수산화 라디칼 농도는 대부분의 반응성 미량 가스의 대기 중 수명을 결정합니다.

Clinical relevance

수산화 라디칼의 산화 능력은 오염 물질과 메탄과 같은 온실 가스가 얼마나 오래 지속되는지를 결정하며, 이는 대기 질과 기후에 대한 핵심적인 통제 요소입니다.

History

1971년 하이럼 레비(Hiram Levy)가 크루첸(Crutzen) 등의 통찰력을 바탕으로 깨끗한 대류권이 상당한 수산화 라디칼 농도를 유지한다는 계산을 발표하면서 대기의 산화 능력에 대한 현대적 이해가 확립되었습니다.

Key figures

• Hiram Levy
• Paul Crutzen

Seminal works

• levy1971
• seinfeldPandis2016

Frequently asked questions

수산화 라디칼이 왜 대기의 세제라고 불립니까?

수산화 라디칼은 극미량으로 존재함에도 불구하고 거의 모든 반응성 미량 가스와 반응하여 분해를 시작함으로써 대기에서 오염 물질을 정화하기 때문입니다.