Стаття з результатами квантово-хімічних розрахунків опублікована в журналі Nature Communications (Q1). Доцент фізичного факультету ТГУ Рашид Валієв разом з колегами з Фінляндії пояснив процеси окислення молекул терпенів в реакціях озоноліза. Це дозволило виявити нові шляхи формування аерозолів, які негативно впливають на клімат і екологію навколишнього середовища. Джерела терпенів, які вивчали фізики, - хвойні ліси.
«Ми провели мультіреференсние квантово-хімічні розрахунки і з'ясували, що відомі раніше дані про Озонолиз молекул терпенів були не зовсім вірними. Наші розрахунки показали, що значення активаційних бар'єрів для різних шляхів реакції істотно відрізняються від тих, що передбачалися раніше, і самі реакції йдуть більш складним чином, - говорить один з авторів дослідження Рашид Валієв. - Таким чином, з використанням експериментальних і теоретичних методів ми змогли коректно порівняти різні шляхи реакції озоноліза і пояснили поетапно стадії формування продуктів цієї реакції ».
Терпени представляють собою важливий клас летких органічних сполук і, по недавнім дослідженням, можуть дуже швидко перетворюватися в аерозолі з низькою летючість. Однак механізм цього перетворення вдалося зрозуміти тільки після розрахунків наукової групи Валієва. Вчені довели, що надлишкова енергія від початкової реакції озоноліза терпенів може привести до появи нових проміжних продуктів окислення без стерическое деформації, це дозволяє швидко утворювати продукти, що містять до восьми атомів кисню.
Терпени беруть участь у формуванні так званих вторинних аерозольних часток, які створюються в основному при взаємодії вуглеводнів з різними окислювачами. Такі частинки дуже небезпечні для людей і тварин, так як глибоко проникають в легені. Крім того, вони відображають сонячні промені в інфрачервоному діапазоні і тим самим пов'язані з кліматичними проблемами. Тому вивчення механізмів утворення цих частинок - важливе завдання для атмосферної хімії і фізики.
Як додав Рашид Валієв, забруднення аерозольними частками щорічно призводить до смерті 2,9 мільйона чоловік - це на порядок більше, ніж в результаті збройних конфліктів. Первинні аерозольні частинки, такі як пил, домінують в загальній масі атмосферного аерозолю. Але переважна більшість субмікронних аерозольних часток, відповідальних за більшу частину смертності через забруднення повітря, є саме вторинними. Наступним етапом роботи міжнародного наукового колективу стане пояснення хімії йоду в контексті озону.
Джерело: Naked Science