В атмосферной химии , то зависимость Лейтона является уравнением , которое определяет концентрацию тропосферного озона в районах , загрязненных наличием оксидов азота . Озон в тропосфере , в первую очередь получают путем фотолиза из диоксида азота с помощью фотонов с длинами волн (Х) меньше , чем 420 нм , [1] , которые способны достичь самые низкие уровни атмосферы , через следующий механизм: [2]
- NO 2 + hν (λ <420 нм) → NO + O ( 3 P)
( J 1 )
- О ( 3 П) + О 2 + М → О 3 + М
( к 2 )
- НЕТ + О 3 → НЕТ 2 + О 2
( к 3 )
Эта серия реакций создает нулевой цикл , в котором нет чистого производства или потери каких-либо вовлеченных видов. Поскольку O ( 3 P) очень реакционноспособен, а O 2 присутствует в большом количестве, можно предположить , что O ( 3 P) находится в стационарном состоянии , и, таким образом, можно вывести уравнение, связывающее концентрации вовлеченных веществ:
Приведенное выше соотношение Лейтона показывает, как производство озона напрямую связано с интенсивностью солнечного излучения и, следовательно, с зенитным углом из-за зависимости от фотолиза NO 2 . Таким образом, выход озона будет максимальным в течение дня, особенно в полдень и в летний сезон. Это соотношение также демонстрирует, насколько высокие концентрации озона и оксида азота недопустимы. [3] Однако NO может реагировать с пероксильными радикалами с образованием NO 2 без потери озона:
- RO 2 + NO → NO 2 + RO
тем самым обеспечивая еще один путь, позволяющий накапливать озон за счет разрыва вышеуказанного нулевого цикла.
Эта связь названа в честь Филипа Лейтона, автора новаторской книги 1961 года « Фотохимия загрязнения воздуха» , как признание его вклада в понимание химии тропосферы. Компьютерные модели химии атмосферы используют соотношение Лейтона, чтобы минимизировать сложность путем определения концентрации одного из озона, диоксида азота и оксида азота, когда концентрации двух других известны. [1]
Рекомендации
- ^ а б Барбара Дж. Финлейсон-Питтс ; Джеймс Н. Питтс (2000). Химия верхней и нижней атмосферы: теория, эксперименты, приложения . Академическая пресса. п. 266. ISBN. 9780122570605.
- ^ Джон Роджер Баркер (1995). Успехи и проблемы химии атмосферы . World Scientific. п. 22. ISBN 9789810221133.
- ^ Джеймс Пфаффлин; Эдвард Зиглер (2006). Энциклопедия наук об окружающей среде и инженерии . 1 . CRC Press. п. 122. ISBN 9780849398438.