Hvordan Mystiske Molekyler Kan Hjælpe Med At Afkøle Planet

{h1}

Et molekyle med konsekvenser i bekæmpelsen af ​​klimaændringer er endelig blevet målt. Molekylet kan være bedre at generere aerosoler og afkøle planeten end tidligere antaget.

Eksklusive molekyler i Jordens atmosfære kan være med til at afkøle planeten mere effektivt end forskere, der tidligere troede, foreslår en ny undersøgelse.

De kaldes Criegee mellemprodukter, eller Criegee biradicals (opkaldt efter den tyske kemiker Rudolf Criegee), og er kortvarige molekyler, der danner i Jordens atmosfære, når ozon reagerer med alkener (en familie af organiske forbindelser). Mens videnskabsmænd har kendskab til mellemprodukterne i årtier, har de ikke været i stand til direkte at måle, hvordan molekylerne reagerer med andre atmosfæriske forbindelser, som forurenende stoffer, nitrogendioxid og svovldioxid, indtil nu.

Forskere brugte en ny metode til at skabe Criegee mellemprodukter i laboratoriet, og reagerede dem derefter med flere atmosfæriske forbindelser. De fandt ud af, at reaktionerne med forurenende stoffer kunne producere aerosoler, små partikler, der afspejler solstråling tilbage i rummet, meget hurtigere end tidligere antaget.

I betragtning af at 90 procent af alkenerne i atmosfæren, der producerer disse mellemprodukter, kommer fra Jordens økosystemer, tyder resultaterne på, at "økosystemet negerer klimaændringer mere effektivt end vi troede det var", siger studieforfatteren Carl Percival, en atmosfærisk kemiker ved University of Manchester i Det Forenede Kongerige. "Den vigtigste besked her er, at vi skal beskytte de økosystemer, vi har forladt." [Galleri: Jordens unikke økosystemer]

Percival bemærkede, at forskere ikke er tæt på at være rede til at bruge mellemprodukterne i geoengineering til at generere flere aerosoler og proaktivt kølige Jordens klima. Hovedpunktet, sagde han, er, at vi skal bevare økosystemet, så det naturligvis kan producere flere Criegee mellemprodukter.

Måling af biradicals

I 1949 foreslog kemiker-Criegee, at biradikalier - reaktive molekyler mangler to kemiske bindinger - kunne danne sig, når ozon reagerer med carbonhydrider som alkener. Disse biradikalier ville formodentlig spille en væsentlig rolle i både fjernelse af forurenende stoffer fra den nedre atmosfære (en proces kaldet oxidation) og frembringelse af sekundære organiske aerosoler (primære aerosoler kommer fra sådanne kilder som havsprøjt og vindblæst støv, mens sekundære aerosoler dannes fra reaktionerne af atmosfæriske gasser).

Skønt mange teoretiske undersøgelser og indirekte målinger har støttet biradikalernes betydning, har forskerne haft svært ved at tage direkte målinger af biradikalier, som reagerer med vigtige atmosfæriske forbindelser.

"Reaktionerne er så ekstremt hurtige, at de forsvinder ret hurtigt", før forskere kan tage afgørende målinger, fortæller Percival WordsSideKick.com.

For at omgå dette problem fastslog Percival og hans kolleger en ny metode til at skabe den enkleste Criegee-mellemprodukt, formaldehydoxid, i laboratoriet. De skinnede en intens laserlampe på den sammensatte diiodomethan, afbrudte to bindinger og skabe en biradisk. De reagerede derefter den biradiske med molekylært oxygen til dannelse af formaldehydoxid.

Med Criegee-mellemproduktet tilføjede forskerne i nogle atmosfæriske forurenende stoffer - nitrogenoxid, svovldioxid, vand eller nitrogenoxid - og derefter målte reaktionerne med sofistikerede instrumenter. De fandt ud af, at mellemprodukterne reagerede med kvælstofdioxid og svovldioxid uventet hurtigt, hvilket viste, at mellemprodukterne er bedre at fjerne forurenende stoffer fra atmosfæren end tidligere foreslåede undersøgelser.

I atmosfæren ville de resulterende forbindelser reagere yderligere med molekyler for at accelerere dannelsen af ​​strålingsreflekterende aerosoler, sagde Percival.

Bare begyndelsen

George Marston, en kemiker ved University of Reading i U.K., som ikke var involveret i forskningen, blev overrasket af reaktionernes hastighed. "Værdierne er ikke nødvendigvis hvad du måske ville forvente," fortalte Marston WordsSideKick.com. "Men faktum er, at disse [mellemprodukter] ikke er blevet undersøgt før, så det er svært at vide, hvad du virkelig ville forvente."

Marston, der skrev et perspektiv, der ledsagede undersøgelsen, der blev offentliggjort i jan. 13 udgaven af ​​tidsskriftet Science, sagde, at det er vigtigt, at videnskabsfolk endelig får et hånd om reaktionerne fra crygee-mellemprodukterne, og at undersøgelsen kunne få dybtgående konsekvenser for forståelse af atmosfærisk oxidation, en proces der kan fjerne forurenende stoffer fra vores atmosfære og kunne påvirke Jordens klima.

Men han sagde, at forskere stadig har meget arbejde at gøre. "Dette er meget begyndelsen på en meget mere omfattende systematisk undersøgelse," sagde han.

Percival sagde, at fremtidige undersøgelser ville skulle se på andre Criegee mellemprodukter og måle reaktioner med andre atmosfæriske forbindelser ved forskellige temperaturer. "Dette blev gjort ved stuetemperatur, men atmosfæren har en enorm temperaturvariation og bliver ret kold," forklarede han.


Video Supplement: .




DA.WordsSideKick.com
All Rights Reserved!
Reproduktion Af Materialer Tilladt Kun Prostanovkoy Aktivt Link Til Webstedet DA.WordsSideKick.com

© 2005–2019 DA.WordsSideKick.com