Product Design, Manufacturing & Innovation Resources
بيت » المركبات العضوية المتطايرة في تكوين الأوزون التروبوسفيري

المركبات العضوية المتطايرة في تكوين الأوزون التروبوسفيري

1950
  • Arie Jan Haagen-Smit
التحليل المختبري للمركبات العضوية المتطايرة في كيمياء الغلاف الجوي.

(صورة تم إنشاؤها للتوضيح فقط)

تُعد المركبات العضوية المتطايرة من المكونات الأساسية لتكوين الأوزون التروبوسفيري (على مستوى سطح الأرض)، وهو مكون رئيسي من الضباب الدخاني الكيميائي الضوئيفي وجود ضوء الشمس ([latex]hnu[/latex]) وأكاسيد النيتروجين (NOx)، تتأكسد المركبات العضوية المتطايرة بواسطة جذور الهيدروكسيل ([latex]bullet OH[/latex]). تُنتج هذه العملية جذور البيروكسي ([latex]RO_2bullet[/latex]) التي تُحوّل أكسيد النيتريك (NO) إلى ثاني أكسيد النيتروجين ([latex]NO_2[/latex])، والذي يتحلل ضوئيًا بعد ذلك لإنتاج ذرات الأكسجين اللازمة لتكوين الأوزون ([latex]O_3[/latex]).

يُعدّ تكوين الأوزون التروبوسفيري دورة كيميائية ضوئية معقدة لا تحدث بدون المركبات العضوية المتطايرة. تبدأ الدورة بالتحلل الضوئي لثاني أكسيد النيتروجين: NO₂ + hν → NO + O³P. تتفاعل ذرة الأكسجين الناتجة في حالتها الأرضية بسرعة مع الأكسجين الجزيئي لتكوين الأوزون: O³P + O₂ → O₃. في جو نقي، يُعادِل أكسيد النيتريك الناتج في الخطوة الأولى هذا الأوزون بسرعة: O₃ + NO → NO₂ + O₂، مما لا يؤدي إلى تراكم صافٍ للأوزون.

This is where VOCs play their critical role. The oxidation of a generic VOC (represented as RH) by a hydroxyl radical creates an alkyl radical, which rapidly reacts with oxygen to form a peroxy radical: [latex]RH + \bullet OH \rightarrow R\bullet + H_2O[/latex], followed by [latex]R\bullet + O_2 \rightarrow RO_2\bullet[/latex]. This peroxy radical provides an alternative pathway to oxidize NO to [latex]NO_2[/latex] without consuming an ozone molecule: [latex]RO_2\bullet + NO \rightarrow RO\bullet + NO_2[/latex]. By regenerating [latex]NO_2[/latex] from NO, VOCs effectively ‘short-circuit’ the ozone titration step, allowing ozone concentrations to build up to harmful levels. This discovery, pioneered by Arie Haagen-Smit in the 1950s by analyzing Los Angeles smog, fundamentally changed our understanding of air pollution and led to regulations targeting both NOx and VOC emissions.

UNESCO Nomenclature: 2501
- علوم الغلاف الجوي

يكتب

العملية الكيميائية

الاضطراب

المالية الفرعية

الاستخدام

الاستخدام الواسع النطاق

السلائف

  • اكتشاف الأوزون
  • فهم الكيمياء الضوئية الأساسية وتفاعلات الجذور الحرة
  • تحديد أكاسيد النيتروجين كملوثات ناتجة عن الاحتراق
  • تقنيات مطيافية الكتلة لتحديد المركبات في عينات الهواء
  • ملاحظات حول أحداث الضباب الدخاني الشديد في مدن مثل لوس أنجلوس

التطبيقات

  • لوائح جودة الهواء (على سبيل المثال، قانون الهواء النظيف)
  • المحولات الحفازة في المركبات
  • تطوير المنتجات الاستهلاكية منخفضة المركبات العضوية المتطايرة
  • نماذج التنبؤ بالضباب الدخاني
  • تقنيات التحكم في الانبعاثات الصناعية

براءات الاختراع:

NA

أفكار ابتكارات محتملة

بسبب عمليات جمع البيانات من خلال برامج الروبوت، والتي تتجاوز حاليًا 40 ألفًا يوميًا، فإن هذا المحتوى مخصص لأعضاء المجتمع فقط.
> تسجيل الدخول < أو > سجل < (مجاني 100٪) للوصول إلى هذا، وكذلك جميع المحتويات والأدوات الأخرى المقيدة.

ذات صلة بـ: الأوزون التروبوسفيري، الضباب الدخاني الكيميائي الضوئي، أكاسيد النيتروجين، NOx، جذر الهيدروكسيل، جذر البيروكسي، المركبات العضوية المتطايرة، كيمياء الغلاف الجوي، تلوث الهواء، هاجن سميث.

السياق التاريخي

المركبات العضوية المتطايرة في تكوين الأوزون التروبوسفيري

1940
1940
1946
1950
1960
1970
1970
1912
1940
1940
1950
1950
1960
1970
1975

(إذا كان التاريخ غير معروف أو غير ذي صلة، على سبيل المثال "ميكانيكا الموائع"، يتم توفير تقدير تقريبي لظهوره الملحوظ)

الاختراع والابتكار والمبادئ التقنية ذات الصلة

الصور بالحجم الكامل والتنزيلات متاحة فقط 100% مجاناً للأعضاء المسجلين.