Отношения Лейтон

В химии атмосферы соотношение Лейтона представляет собой уравнение, определяющее концентрацию тропосферного озона в районах, загрязненных присутствием оксидов азота . Озон в тропосфере в основном образуется в результате фотолиза диоксида азота фотонами с длиной волны (λ) менее 420 нанометров . ^{[ 1 ]} которые способны достигать самых нижних уровней атмосферы посредством следующего механизма: ^{[ 2 ]}^{: стр. 22}

NO ₂ + hν (λ < 420 нм) → NO + O( ³П)

( Дж ₁ )

ТЕМ( ³П) + О ₂ + М → О ₃ + М

( к ₂ )

НЕТ + О ₃ → НЕТ ₂ + О ₂

( к ₃ )

Символ М представляет собой «третье тело», неопределенную разновидность молекул, которая должна взаимодействовать с реагентами, чтобы отобрать энергию экзотермической реакции. ³Обозначение P на атомной разновидности О является термином-символом ее электронного состояния, указывающим на то, что он находится в спин-триплетном состоянии , которое является основным электронным состоянием атома О. Эта серия реакций создает нулевой цикл , в котором нет чистая продукция или потеря любого задействованного вида. Поскольку О( ³P) очень реакционноспособен и _{O 2 , O(} в изобилии содержится ³Можно предположить, что P) находится в устойчивом состоянии , и, таким образом, можно вывести уравнение, связывающее концентрации задействованных веществ, давая соотношение Лейтона: ^{[ 2 ]}^{[ 3 ]}

[{\ce {O3}}]={\frac {J_{1}[{\ce {NO2}}]}{k_{3}[{\ce {NO}}]}}

Это уравнение показывает, как производство озона напрямую связано с интенсивностью солнечного света и, следовательно , с зенитным углом из-за фотолиза NO ₂ . Таким образом, выход озона будет наибольшим в течение дня, особенно в полдень и в летний сезон. высокие концентрации как озона, так и оксида азота . Эта взаимосвязь также демонстрирует, насколько невозможны ^{[ 4 ]} Однако NO может реагировать с пероксильными радикалами с образованием NO ₂ без потери озона:

РО ₂ + НЕТ → НО ₂ + РО

тем самым обеспечивая еще один путь накопления озона за счет нарушения вышеуказанного нулевого цикла.

Эти отношения названы в честь Филипа Лейтона, автора книги «Фотохимия загрязнения воздуха» 1961 года , в знак признания его вклада в понимание химии тропосферы. ^{[ 2 ]}^{: стр. 22} Компьютерные модели химии атмосферы используют соотношение Лейтона, чтобы минимизировать сложность путем определения концентрации одного из озона, диоксида азота и оксида азота, когда известны концентрации двух других. ^{[ 1 ]}

Ссылки

^ Перейти обратно: ^а ^б Барбара Дж. Финлейсон-Питтс ; Джеймс Н. Питтс (2000). Химия верхней и нижней атмосферы: теория, эксперименты и приложения . Академическая пресса. п. 266. ИСБН 9780122570605 .
^ Перейти обратно: ^а ^б ^с Джон Роджер Баркер (1995). Успехи и проблемы химии атмосферы . Всемирная научная. ISBN 9789810221133 .
^ Лейтон, Филип (1961). Фотохимия загрязнения воздуха . Оксфорд: Elsevier Science. ISBN 978-0-323-15645-5 . OCLC 843198406 .
^ Джеймс Пфаффлин; Эдвард Зиглер (2006). Энциклопедия экологических наук и техники . Том. 1. ЦРК Пресс. п. 122. ИСБН 9780849398438 .

[Finlayson-Pitts_2000-1] Перейти обратно: ^а ^б Барбара Дж. Финлейсон-Питтс ; Джеймс Н. Питтс (2000). Химия верхней и нижней атмосферы: теория, эксперименты и приложения . Академическая пресса. п. 266. ИСБН 9780122570605 .

[Barker_1995-2] Перейти обратно: ^а ^б ^с Джон Роджер Баркер (1995). Успехи и проблемы химии атмосферы . Всемирная научная. ISBN 9789810221133 .

[Leighton_1961-3] Лейтон, Филип (1961). Фотохимия загрязнения воздуха . Оксфорд: Elsevier Science. ISBN 978-0-323-15645-5 . OCLC 843198406 .

[4] Джеймс Пфаффлин; Эдвард Зиглер (2006). Энциклопедия экологических наук и техники . Том. 1. ЦРК Пресс. п. 122. ИСБН 9780849398438 .

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]