ატმოსფერული რეაქციის მექანიზმების შესწავლა ნახშირბადის სტაბილური იზოტოპების მეშვეობით

ავტორი: ნანა ხუნდაძე
საკვანძო სიტყვები: იზოპრენი, OH რადიკალები, სტაბილური იზოტოპები, კინეტიკური იზოტოპური ეფექტი, მასის ბალანსის გამოთვლები, SAPHIR კამერა.
ანოტაცია:

არამეთანის ტიპის ადვილად აქროლადი ორგანული ნაერთებს შორის იზოპრენი წარმოადგენს დომიმანტ ნაერთს, რომლის ემისიაც ხდება ბიოსფეროს მიერ. მას შემდეგ რაც ის გამოიყოფა, განიცდის ქიმიურ გარდაქმნებს, მანამ სანამ არ მოხდება ატმოსფეროში მისი სრული გარდაქმნა. დომინანტური ქიმიური გარდაქმნის გზა, არის ფოტოქიმიური დაჟანგვა რასაც მივყავართ მეორეული დამაბინძრურებლების წარმოქმნამდე (მაგალითად ოზონის ფორმირება). იზოპრენის ემისიის სიჩქარემ უკვე გადააჭარბა ადამიანის მიერ წარქმონილ აო–ს. ატმოსფერული ორთქლის ნარევებში იზოპრენის დაჟანგვის პროდუქტებს შეუძლიათ შეამცირონ როგორც ნაწილაკების რაოდენობა, ასევე მეორადი ორგანული აეროზოლის მასა (SOA).გარდა ამისა, რადგან მთელი ძალისხმევა მიმართულია ანთროპოგენული ემისიების შემცირებისკენ, სავარაუდოა, რომ იზოპრენის რეაქციულობის შესწავლას ატმოსფეროში, განსაკუთრებით გაზრდილი ტემპერატურისა და მაღალი ფოტოდაჟანგვის აქტივობის პერიოდში, უდიდესი მნიშვნელობა მიენიჭება. მიუხედავად იმისა, რომ ბოლო წლების განმავლობაში იზოპრენი იყო მრავალი კვლევის ობიექტი, იზოპრენის ქიმიის მნიშვნელოვანი ასპექტები ჯერ კიდევ გაუგებარია. ეს შეიძლება დაკავშირებული იყოს სირთულეებთან, რაც გამოწვეულია იზოპრენის ფოტოქიმიის კომპლექსურ პარამეტრების არსებობასა და დაჟანგვის ყველა პროდუქტის გაზომვის გაურკვევლობასთან. ნახშირბადის სტაბილური იზოტოპების თანაფარდობის განსაზღვრა წარმოადგენს მძლავრ იარაღს ემისიის წყაროების დასადგენად, ატმოსფერული დამაბინძურებლების ქიმიური რეაქციებისა და ატმოსფეროში მათი სასიცოცხლო ციკლის შესწავლისათვის. აქროლადი ნაერთების პრეკურსორის წყაროს სიძლიერე შეიძლება განისაზღვროს მისი სტადარტულ-ატმოსფერული მოლური ფრაქციის გაზომვითა და იზოტოპური შედგენილობით, იმის გათვალისწინებით, რომ იზოტოპური ხელწერა ემისიის წერტილში და მისი გადანაწილება ქიმიური გარდაქმნის გამო, ცნობილია. იზოტოპური თანაფარდობის სიდიდის ცვლილება კი შეგვიძლია გამოვიყენოთ ქიმიური რეაქციის სიჩქარის სიდიდის რაოდენობრივი განსაზღვისთვისა მოცემული ნივთიერებისთვის. ამის გათვალისწინებით, სტაბილური იზოტოპების კვლევები შეიძლება გახდეს დამატებითი ინფორმაციის წყარო, რომელიც საჭიროა იზოპრენის ფოტოქიმიური დაჟანგვის ურთულესი რეაქციული ჯაჭვის ზოგიერთი ასპექტის ქიმიური მექანიზმის გარკვევისათვის., პროექტის მიზანია ატმოსფერული იზოპრენის ფოტოდაჟანგვის ქიმიური მექანიზმის შესწავლა δ^13C გაზომვების და მასის ბალანსის გამოთვლების კომბინაციით პრეკურსორისა და მეორეული ორგანული დამაბინძურებლებისთვის, რომლებიც პირველ და მომდევნო სარეაქციო ეტაპების ნაერთებს წარმოადგენენ. სტაბილური იზოტოპების გამოყენება სხვადასხვა პროცესების უკეთ გაგებისთვის ატმოსფერული კვლევების დროს წარმოადგენს მეტად ინოვაციურ სფეროს.