Свободные радикалы в тропосфере
Гидроксильный радикал •ОН может генерироваться в процессе некоторых химических реакций, например, за счет прямой фотодиссоциация воды с образованием радикала •ОН и водорода. Этот процесс идет в верхних слоях, где имеются жесткие излучения. В тропосфере образование свободных радикалов идет с участием синглетного атома кислорода О(1D), образующегося при фотодиссоциации кислорода, озона и оксидов азота: О2 + hν → О (3Р) + О(1D) (4) О3 + hν → O2 + О(1D) (5) N2O + hν → N2 + О(1D) (6) NO2 + hν → NO + О(1D) (7) Образующийся по реакциям (4)-(7) синглетный возбужденный атом О может вступать в процессы с образованием гидроксильного радикала, далее приведены наиболее важные из них: О(1D) + H2O → 2•ОН (8) О(1D) + CH4 → CH3• + •ОН (9) О(1D) + H2 → H• + •ОН (10) Генерация •ОН также возможна: HNO3 + hν → NO + •ОН (11) HNO3 + hν →NO2 + •ОН (12) H2O2 + hν → 2 •ОН (13) Основные реакционные пути •ОН-радикалов протекают со следующими молекулами: СО + •ОН → СО2 + Н• (14) СН4 + •OH → СН3• + Н2О (15) NО + •ОН + М → HNO3 + М* (16) Образующийся водород и другие молекулы могут образовывать гидропероксильный радикал: H• + О2 → НО2• (17) О3 + •ОН → О2 + НО2• (18) Н2О2 + •ОН → Н2О + НО2• (19) Возможными вариантами обрыва цепи могут быть следующие: НО2• + •ОН → Н2О + О2 (20) НО2• + НО2• → Н2О2 + О2 (21) Содержание гидроксильного радикала в тропосфере составляет около (0,5-5)·106 см-3, в стратосфере до 3·107см-3, гидропероксильного радикала на высоте от 5 до 35 км примерно постоянно и равно 10-7-10-8 см-3.
|
