Современные методы анализа органических компонентов атмосферы.

Быстрое развитие аналитической техники в последние 10-15 лет открыло широкие возможности исследования органических компонентов атмосферы, содержание которых даже в сильнозагрязненном воздухе городов обычно существенно ниже 10-6% по объему. В распоряжении исследователей в настоящее время имеется большое число различных методов определения состава воздуха, активное применение которых позволило достичь значительного прогресса в атмосферной химии. Однако объем и качество получаемой информации еще далеко недостаточны для решения многих чрезвычайно важных вопросов, выдвинувшихся на передний план вследствие все возрастающего воздействия челсвека на окружающую среду. Особенно остраянахватка данных ощущается при попытках определения последствий антропогенного воздействия на климат Земли, на состояние озонового слоя атмосферы и при моделировании фотохимических процессов в городской атмосфере.

Отбор и подготовка проб для хроматографического анализа.
*полное улавливание (осуществляется методами криогенного(низкотемпературного) или сорбционного концентрирований).
*равновесное концентрирование (анализу подвергается жидкая фаза, предва
рительно приведенная в термодинамическое равновесие с исследуемым газом)
*хемосорбционное концентрирование (в основе лежат химические реакции, что позволяет селективно улавливать определяемые вещества на фоне множества других компонентов.
*концентрирование и подготовка к анализу органических компонентов аэрозолей (проводится с помощью специальных фильтров или приборов инерционного осаждения – импакторов)

Спектральные методы исследования органических компонентов атмосферы
Адсорбционная спектроскопия при исследовании состава атмосферы использует в качестве источника излучения Солнце. Проходящее сквозь атмосферу солнечное излучение регистрируется спектрометром. Анализ линий в спектре поглощения позволяет делать выводы о наличии и количестве того или иного компонента. Измерения могут проводиться в очень широком диапазоне – от ультрафиолетовой до дальней инфракрасной области. Таким способом еще в 1948 г. Мижоттом был установлен факт присутствия во всей толще тропосферы метана, а затем и формальдегида.
Эмиссионная спектроскопия использует искусственный источник возбуждения, излучение которого переводит молекулы исследуемого компонента на состояния с более высокой энергией. Обратный переход сопровождается излучением в ультрафиолетовой, видимой или инфракрасной области спектра. В качестве таких источников широкое применение нашли лазеры.
Эти методы позволяют получать данные о пространственно-временных изменениях химического состава атмосферного воздуха над большой территорией, а при использовании искусственных спутников – и в глобальных масштабах.

Исследование газофазных фотохимических реакций органических соединений.

Такие исследования проводятся в смоговых камерах, изготавливаемых в лабораториях из различных материалов. Для инициирования фотохимических реакций используется как естественный солнечный свет, так и искусственные источники. В основе метода лежит получение промежуточных реакционно-способных частиц, таких как гидроксильный радикал или синглетный молекулярный кислород.

NaNO 2 + H 2 SO 4 → HONO + NaHSO 4
hν
HONO → HO ∙ + NO
hv
O 3 → O(3 P) + O 2
H 2 O 2 + NaOCl → NaCl + H 2 O + O 2

Концентрация радикалов гидроксила связана с убылью добавляемого в смоговую камеру этилена.
HO ∙ + C 2 H 4 → ∙ CH 2 CH 2 OH

Дата добавления: 2015-08-17