Dešifrovano kako organske kiseline nastaju u atmosferi

Kiselost atmosfere u velikoj meri određuju ugljen-dioksid i organske kiseline, poput mravlje kiseline, koja utiče na rast oblaka i pH kišnice. Hemijski procesi koji nastaju tokom stvaranja mravlje kiseline do sada nisu bili dobro shvaćeni. Međutim, autori nove studije su uspeli da ih odgonetnu, što omogućava dalje usavršavanje modela za atmosferu i klimu.

Kiselost atmosfere u velikoj meri određuju ugljen-dioksid i organske kiseline poput mravlje. Mravlja kiselina doprinosi stvaranju aerosolnih čestica kao preteče kišnih kapi i stoga utiče na rast oblaka i pH kišnice. U prethodno proučavanim atmosferskim modelima formiranja kiselina, mravlja kiselina je igrala malu ulogu. Hemijski procesi koji su nastajali posle njenog formiranja nisu bili dobro shvaćeni. Međunarodni tim istraživača pod pokroviteljstvom istraživačkog centra Julich sada je uspeo da popuni ovu prazninu i dešifruje dominantni mehanizam u formiranju mravlje kiseline. To omogućava dalje usavršavanje modela za atmosferu i klimu. Rezultati studije su objavljeni u časopisu Nature.

U Nemačkoj su nam poznate kisele kiše, posebno iz iskustva iz 1980-ih. Uzrok tome je što su azotni oksidi i sumporni oksidi, koje su ljudi pustili u atmosferu reagovali sa kapljicama vode na oblacima i stvorili sumpornu i azotnu kiselinu. Kisele kiše imaju pH oko 4,2-4,8, vrednost nižu od čiste kišnice (5,5-5,7), što je rezultat prirodnog sadržaja ugljen-dioksida u atmosferi.

Međutim, hemijski proces nastajanja mravlje kiseline prisutne u atmosferi do sada nije bio poznat. Dr Bruno Franco i dr Domeniko Taraboreli (Dr. Domenico Taraborrelli) iz Julich-ovog instituta za energetiku i klimatska istraživanja sada su to dešifrovali: Formaldehid se prirodno formira fotooksidacijom isparljivih organskih jedinjenja. Formaldehid u kapljicama oblaka reaguje sa molekulima vode da bi stvorio metandiol. Veći deo reaguje sa OH radikalima, koji se ponekad nazivaju „deterdžentom atmosfere“, u fotohemijskom procesu dajući mravlju kiselinu. Manji deo reaguje sa tečnom fazom kapljica vode i, takođe, formira mravlju kiselinu, koja se širi kišom.

„Prema našim proračunima, oksidacijom metandiola u gasnoj fazi nastaje do četiri puta više mravlje kiseline od one koja se proizvodi u drugim poznatim hemijskim procesima u atmosferi“, kaže Domeniko Taraboreli. Ova količina smanjuje pH oblaka i kišnice do 0,3, što naglašava doprinos organskog ugljenika prirodnoj kiselosti u atmosferi.

Kao prvi korak, dva naučnika su testirala svoju teoriju koristeći MESSi, globalni model atmosferske hemije, i uporedili su rezultate sa podacima daljinskog očitavanja. Za modelovanje su koristili superačunar JURECA. Naknadni eksperimenti u Julichovoj komori za simulaciju atmosfere SAPHIR potvrdili su rezultate.

„Pretpostavljamo da je demonstrirani mehanizam aktivan i u vodenim aerosolima i da se primenjuje na druge organske kiseline, poput oksalne kiseline, koje do danas nisu adekvatno uzete u obzir u modelima atmosferske hemije“, kaže Taraboreli.

Jedan od efekata ovog istraživanja bi mogao da pruži bolje razumevanje rasta aerosolnih čestica i razvoja oblaka.

Izvor: ScienceDaily

Facebook
Twitter
LinkedIn
Email
Odštampaj

Ostavite odgovor

Vaša adresa e-pošte neće biti objavljena. Neophodna polja su označena *

Logo

Newsletter

Možda će Vam se svideti:

Logo

Energija Balkana

Newsletter

Nedeljni pregled vesti

Najava Konferencije

21. decembar 2022.