Химия атмосферы

Химия атмосферы
Слой вещества, создающий давление всего в 1 кг/см2,- вот та среда, в которой мы живем и работаем, которая проводит звуки к нашему уху, пропускает свет Солнца. Десять миллиграммов углекислого газа из каждого килограмма этого вещества, взаимодействуя с солнечным светом, непрерывно поддерживают жизнь на Земле, 300 мкг озона защищают эту жизнь от губительного ультрафиолета, миллионная микрограмма электронов создает возможность общаться по радио. Эта среда, которая позволяет нам летать друг к другу, которой мы дышим, наконец, она тоже живет, живет физически: это не только бурный воздушный океан, но и газовый химический реактор…

Советские ученые внесли большой «вклад в изучение химии атмосферы. В частности, сотрудники Института химической физики АН СССР оценили возможное влияние на атмосферу «топлива будущего» — водорода. Этот газ часто называют «чистым топливом». Между тем расчеты показали, что в случае утечки водорода 95 процентов его окислятся до воды в тропосфере, а остальные 5 процентов достигнут стратосферы, где станут катализатором гибели озона. Поэтому в случае массового перехода на водородную энергетику придется особенно внимательно следить за утечками газа из баллонов и сосудов Дьюара — ведь гибель слоя озона приведет к гибели всего живого на Земле.

Как выяснилось, успехи в изучении химической кинетики атмосферы неотделимы от знания скоростей химических реакций, а диапазон этих скоростей чрезвычайно широк, особенно при участии в реакциях атомов и свободных радикалов — независимых частиц, состоящих из атомов и атомных групп с неспаренными электронами. Свободные радикалы очень реакционно способны, они возникают во многих химических реакциях, особенно в цепных, при полимеризации, при взрывах и горении, с их участием идут важнейшие биохимические процессы, например ферментативное окисление.

Делом исключительной сложности считается создание лабораторных моделей ситуаций, в которых исключается гибель свободных радикалов на стенках реакторов, и точно известно распределение частиц во времени и пространстве.

В Институте химической физики АН СССР были сконструированы две уникальные установки для измерения скорости реакций радикалов. По чувствительности они превышают по крайней мере на два-три порядка известные, имеющиеся всего в нескольких зарубежных лабораториях.