เคมีของละอองลอยอินทรีย์ทุติยภูมิ

การออกซิเดชันของสารประกอบอินทรีย์ระเหยง่ายก่อให้เกิดผลิตภัณฑ์ที่มีความผันผวนต่ำซึ่งควบแน่นเป็นส่วนสำคัญของฝุ่นละอองละเอียดได้อย่างไร

Definition

ละอองลอยอินทรีย์ทุติยภูมิคือฝุ่นละอองที่ก่อตัวขึ้นในชั้นบรรยากาศเมื่อผลิตภัณฑ์จากการออกซิเดชันของสารประกอบอินทรีย์ระเหยง่ายเข้าสู่สถานะควบแน่น

Scope

ครอบคลุมการออกซิเดชันของสารประกอบอินทรีย์ระเหยง่ายทั้งจากชีวภาพและจากกิจกรรมของมนุษย์ การสร้างผลิตภัณฑ์กึ่งระเหยง่ายและระเหยง่าย การแบ่งส่วนระหว่างแก๊สกับอนุภาค การเสื่อมสภาพหลายรุ่นของละอองลอยอินทรีย์ กรอบชุดพื้นฐานความผันผวน และการมีส่วนร่วมของละอองลอยอินทรีย์ทุติยภูมิในภาระฝุ่นละอองทั่วโลก

Core questions

• การออกซิเดชันเปลี่ยนสารอินทรีย์ระเหยง่ายให้เป็นผลิตภัณฑ์ที่ควบแน่นได้อย่างไร
• อะไรเป็นตัวควบคุมการแบ่งส่วนของสารประกอบอินทรีย์ระหว่างสถานะแก๊สและอนุภาค
• เหตุใดละอองลอยอินทรีย์ทุติยภูมิจึงมีปริมาณมากและมีเคมีที่ซับซ้อน

Key theories

การแบ่งส่วนของสารอินทรีย์ระหว่างแก๊สกับอนุภาค

การออกซิเดชันลดความผันผวนของสารประกอบอินทรีย์ ทำให้พวกมันสามารถแบ่งส่วนเข้าสู่สถานะอนุภาคตามสัดส่วนของมวลอินทรีย์ที่มีอยู่ โดยชุดพื้นฐานความผันผวนจะอธิบายความต่อเนื่องของความผันผวนของผลิตภัณฑ์

Mechanisms

สารประกอบอินทรีย์ระเหยง่ายที่ปล่อยออกมาจากพืชพรรณและกิจกรรมของมนุษย์จะถูกออกซิไดซ์โดยอนุมูลไฮดรอกซิล โอโซน และอนุมูลไนเตรต ทำให้เกิดผลิตภัณฑ์หลากหลายชนิดที่มีความผันผวนลดลง สารกึ่งระเหยง่ายและสารระเหยง่ายจะควบแน่นบนอนุภาคที่มีอยู่ตามความเข้มข้นอิ่มตัวของพวกมัน ซึ่งเป็นกระบวนการที่ถูกบันทึกโดยชุดพื้นฐานความผันผวน การออกซิเดชันอย่างต่อเนื่อง หรือการเสื่อมสภาพ ทั้งสารอินทรีย์ในสถานะแก๊สและอนุภาคจะเพิ่มออกซิเจนและลดความผันผวนลงอีก ดังนั้นละอองลอยอินทรีย์จึงมีการออกซิไดซ์มากขึ้นเมื่อมวลอากาศมีอายุมากขึ้น

Clinical relevance

ละอองลอยอินทรีย์ทุติยภูมิเป็นส่วนสำคัญของฝุ่นละอองละเอียดที่ส่งผลกระทบต่อสุขภาพและสภาพภูมิอากาศ และเคมีที่ซับซ้อนของมันเป็นความท้าทายหลักสำหรับแบบจำลองคุณภาพอากาศและสภาพภูมิอากาศ

History

ความสำคัญของละอองลอยอินทรีย์ทุติยภูมิเริ่มชัดเจนขึ้นจากการทดลองในห้องปฏิบัติการและการวัดภาคสนามตั้งแต่ทศวรรษ 1990 เป็นต้นมา ด้วยการถือกำเนิดของสเปกโทรเมตรีมวลละอองลอย ซึ่งสรุปโดย Jimenez และคณะ และ Hallquist และคณะ ได้เปลี่ยนแปลงความเข้าใจเกี่ยวกับเคมีของอนุภาคอินทรีย์

Key figures

• Mattias Hallquist
• Jose-Luis Jimenez

Seminal works

• hallquist2009
• jimenez2009

Frequently asked questions

ละอองลอยอินทรีย์ทุติยภูมิแตกต่างจากละอองลอยปฐมภูมิอย่างไร

ละอองลอยอินทรีย์ปฐมภูมิถูกปล่อยออกมาโดยตรงในรูปของอนุภาค ในขณะที่ละอองลอยอินทรีย์ทุติยภูมิก่อตัวขึ้นในชั้นบรรยากาศเมื่อสารประกอบอินทรีย์ในสถานะแก๊สถูกออกซิไดซ์เป็นผลิตภัณฑ์ที่มีความผันผวนต่ำซึ่งควบแน่น