Atmosfeerchemie en Sporengassen
De chemische reacties en cycli van kleine atmosferische bestanddelen die de luchtkwaliteit, het oxiderend vermogen en klimaatactieve gassen bepalen.
Definition
Atmosfeerchemie en sporengassen is de studie van de chemische samenstelling van de atmosfeer en de reacties die de kleine gasvormige bestanddelen ervan produceren, transformeren en verwijderen.
Scope
Dit gebied omvat de fotochemie van de troposfeer, het oxiderend vermogen van het hydroxylradicaal, de vorming van ozon en fotochemische smog, de bronnen, putten en cycli van sporengassen zoals methaan, koolmonoxide, stikstofoxiden en vluchtige organische stoffen, en de chemische kinetiek en fotolyseprocessen die de atmosferische samenstelling reguleren.
Sub-topics
Core questions
- Wat geeft de atmosfeer het vermogen om zichzelf te oxideren en te reinigen van verontreinigende stoffen?
- Hoe wordt ozon geproduceerd en afgebroken in de lagere atmosfeer?
- Wat reguleert de concentraties en levensduren van klimaatactieve sporengassen?
Key theories
- Oxiderend vermogen van het hydroxylradicaal
- Het hydroxylradicaal, fotochemisch geproduceerd, initieert de oxidatie van de meeste sporengassen en fungeert als het belangrijkste reinigingsmiddel van de atmosfeer.
- Fotochemische ozonproductie
- In aanwezigheid van stikstofoxiden en vluchtige organische stoffen drijft zonlicht een katalytische cyclus aan die ozon op leefniveau produceert, de kern van fotochemische smog.
Mechanisms
Zonlicht fotolyseert ozon en andere soorten om het zeer reactieve hydroxylradicaal te genereren, dat methaan, koolmonoxide, vluchtige organische stoffen en andere sporengassen aanvalt, waardoor hun atmosferische levensduur wordt bepaald. In vervuilde lucht drijft de oxidatie van deze verbindingen in aanwezigheid van stikstofoxiden katalytische cycli aan die ozon en secundaire verontreinigende stoffen produceren. Concentraties van sporengassen weerspiegelen een evenwicht tussen emissie, chemische transformatie, transport en depositie.
Clinical relevance
Atmosfeerchemie vormt de basis voor luchtkwaliteitsbeheer, de voorspelling van ozon- en fijnstofvervuilingsepisoden, en de beoordeling van de budgetten van broeikasgassen zoals methaan.
History
Moderne atmosfeerchemie ontstond met Haagen-Smits identificatie van fotochemische smog in Los Angeles in de jaren 1950 en kwam tot volle wasdom met de erkenning van de centrale oxiderende rol van het hydroxylradicaal in de jaren 1970, waarvan syntheses verschijnen in de standaardwerken van Seinfeld en Pandis en van Finlayson-Pitts en Pitts.
Key figures
- John Seinfeld
- Spyros Pandis
- Barbara Finlayson-Pitts
Related topics
Seminal works
- seinfeldPandis2016
- finlaysonPitts2000
Frequently asked questions
- Wat is het oxiderend vermogen van de atmosfeer?
- Het is het vermogen van de atmosfeer om sporengassen chemisch te verwijderen, voornamelijk bepaald door de abundantie van het hydroxylradicaal, dat de oxidatie van de meeste verontreinigende stoffen initieert.