Материалы портала «Научная Россия»

Новооткрытое свойство органики может изменить климатические модели

Новооткрытое свойство органики может изменить климатические модели
Как обнаружили британские учёные, в условиях низкой влажности частицы органического вещества в воздухе приобретают форму желе

Химики из Гарварда установили, что вторичное органическое вещество в воздухе может находиться как в форме жидкости, так и в форме желе. Результаты работы учёных, которые могут привести к пересмотру климатических моделей, опубликованы в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

Вторичное органическое вещество – это летучие частицы, которые в атмосфере начинают вступать в реакции с газами. Считалось, что они перемещаются в жидкой форме, абсорбируя соединения, например аммиака и озона, а затем проходя цепь химических превращений (известную как химическое старение). Получающиеся частицы отражают или поглощают солнечный свет – либо образуют облака.

Эксперименты с вторичным органическим материалом альфа-пиненом и адипиновой кислотой показали, что при падении влажности эти распространённые аэрозоли переходят в состояние желе, при котором сопротивляются химическому старению.

«Наше исследование даёт первое экспериментальное подтверждение того, что процесс химического старения атмосферных частиц ограничен [термодинамической] фазой. Твёрдые и полутвёрдые аэрозольные частицы будут только взаимодействовать с другими молекулами на поверхности капли, но не однородно смешиваться. Это значит, что длительность процессов химического старения может быть гораздо больше, чем предусматривают действующие модели», – объяснил автор статьи Скот Мартин (Scot Martin).

Альфа-пинен и адипиновая кислота широко распространены в атмосфере Земли. Первый тип частиц испускают хвойные, второй появляется как из антропогенных источников, так и в результате природных химических реакций. В атмосфере они ведут себя, как желе: капли впитывают воду и остаются жидкими. В сухих условиях они уплотняются, не кристаллизуясь.

Учёные изучали взаимодействие частиц с аммиаком, так как он важен в климатическом балансе и его легко обнаружить масс-спектрометрией. Когда аммиак взаимодействует с вторичным органическим веществом, он формирует соли аммония, влияющие на конденсацию облаков и органический азот, чьи соединения поглощают свет.

В специальной тефлоновой камере альфа-пиненовые и адипиновые частицы вступали в реакции с аммиаком в течение семи минут в разных влажностных условиях. Учёные замеряли диаметр частиц и определяли их массу и состав, чтобы понять, на каком этапе химического старения они находятся. Получилось, что при низкой влажности частицы приобретают желеобразную форму, а химическое старение резко замедляется.

аэрозоли взвешенное органическое вещество климат химическое старение

Назад

Социальные сети

Комментарии

Авторизуйтесь, чтобы оставить комментарий