Wetenschappers ontdekten hoe gevaarlijke aerosolen worden gevormd

Anonim

Een artikel met de resultaten van quantum-chemische berekeningen werd gepubliceerd in het tijdschrift Nature Communications (Q1). Associate hoogleraar van de fysieke faculteit Tsu Rashid Valiev, samen met collega's uit Finland, legde de oxidatieprocessen uit van Terpene-moleculen in ozonolyserreacties. Dit maakte het mogelijk om nieuwe manieren van aerosolvorming te detecteren, die een negatieve invloed heeft op het klimaat en de milieuomgeving. Bronnen van terpenen die natuurkundigen hebben bestudeerd - naaldbossen.

"We hebben multi-referentiële kwantum-chemische berekeningen uitgevoerd en ontdekten dat eerder bekende informatie over ozonolyse van Terpene-moleculen niet erg waar was. Onze berekeningen hebben aangetoond dat de waarden van de activeringsbarrières voor verschillende paden van de reactie aanzienlijk verschillen van degenen die eerder werden verwacht, en de reacties zelf moeilijker gaan ", zegt een van de auteurs van de studie van RashiV Valiev. - dus, met behulp van experimentele en theoretische methoden, waren we in staat om de verschillende manieren van de ozonolyse-reactie correct te vergelijken en uit te leggen in de gefaseerde fase van de vorming van producten van deze reactie. "

Wetenschappers ontdekten hoe gevaarlijke aerosolen worden gevormd 5658_1
Associate hoogleraar van de fysieke faculteit Tsu Rashid Valiev. In 2021 verdedigde hij zijn doctorale proefschrift in de specialiteit "Fysieke chemie (chemische wetenschappen)" in Nizhny Novgorod State University genoemd naar N.I. LOBACHEVSKY / © Pers Service TSU

Terrades zijn een belangrijke klasse van vluchtige organische verbindingen en kan, volgens recente studies, al snel snel in aërosolen met lage volatiliteit. Het mechanisme van deze transformatie was echter in staat om pas na de berekeningen van de wetenschappelijke groep Valiev te begrijpen. Wetenschappers hebben bewezen dat buitensporige energie van de eerste reactie van de ozonolyse van terpenen kan leiden tot de opkomst van nieuwe intermediaire oxidatieproducten zonder sterische vervorming, hiermee kunt u snel producten vormen die tot acht zuurstofatomen bevatten.

Terpenes zijn betrokken bij de vorming van zogenaamde secundaire aërosoldeeltjes, die voornamelijk worden gecreëerd in de interactie van koolwaterstoffen met verschillende oxidatiemiddelen. Dergelijke deeltjes zijn erg gevaarlijk voor mensen en dieren, waardoor diep in de longen doordringt. Bovendien weerspiegelen ze de stralen van de zon in het infraroodbereik en geassocieerd met klimatologische problemen. Daarom is de studie van de mechanismen voor de vorming van deze deeltjes een belangrijke taak voor atmosferische chemie en natuurkunde.

Zoals Rashid Valiyev had toegevoegd, leidt contaminatie met aerosoldeeltjes jaarlijks tot de dood 2,9 miljoen mensen een orde van grootte groter dan als gevolg van gewapende conflicten. Primaire aërosoldeeltjes, zoals stof, worden gedomineerd in de totale massa van de atmosferische aerosol. Maar de overweldigende meerderheid van submicron-aërosoldeeltjes die verantwoordelijk zijn voor de meeste van de mortaliteit als gevolg van luchtvervuiling is precies secundair. De volgende fase van het werk van het internationale wetenschappelijke team zal een verklaring zijn van de chemie van jodium in de context van ozon.

Bron: Naked Science

Lees verder