جریان آنلاین ؛ پایگاه خبری تحلیلی جریان
جستجو ● درباره ما ● پیوندها
نقش معکوس اکسید نیتریک در تشکیل ذرات آلاینده

نقش معکوس اکسید نیتریک در تشکیل ذرات آلاینده

16 تیر 1405 - 15:38:21 جامعه نظر (0) لینک کوتاه: https://jarianonline.ir/s/N34Q چاپ خبر
پژوهشگران دانشگاه تامپره فنلاند دریافتند که اکسید نیتریک که تاکنون عاملی بازدارنده در تشکیل ذرات معلق شناخته می‌شد، در غلظت‌های پایین و متوسط می‌تواند تشکیل این ذرات را تسریع کند. این کشف مدل‌های پیش‌بینی آلودگی هوا را با چالش جدی مواجه کرده است. ...

جریان آنلاین: سال‌هاست که شیمیدانان معتقدند اکسید نیتریک (NO) که از اگزوز خودروها، نیروگاه‌ها و هر منبعی که سوخت‌های فسیلی می‌سوزاند منتشر می‌شود، عاملی بازدارنده در واکنش‌های شیمیایی تشکیل ذرات معلق است. اما پژوهش جدید شاون باروا دانشجوی دکترا در دانشگاه تامپره فنلاند این فرضیهٔ دیرینه را به چالش کشیده است. باروا و همکارانش تصمیم گرفتند تأثیر اکسید نیتریک را بر گروهی از آلاینده‌های شهری به نام کربونیل‌های آروماتیک بررسی کنند؛ ترکیبات واکنش‌پذیری که از اگزوز خودروها، کارهای صنعتی و محصولات خانگی معطر منتشر می‌شوند و به راحتی به بخارهایی تبدیل می‌شوند که هستهٔ اولیهٔ تشکیل ذرات معلق را ایجاد می‌کنند.

محققان برای مشاهدهٔ واکنش‌های شیمیایی، آلاینده‌ها را با سرعت مناسب از یک راکتور لوله‌ای متصل به طیف‌سنج جرمی عبور دادند تا محصولات را همزمان با تشکیل شناسایی کنند. آنها بر روی سه ترکیب واکنش‌پذیر تمرکز کردند: بنزآلدئید با بوی بادام، فنیل‌استالدهید با رایحهٔ عسل و استوفنون با بوی شکوفهٔ پرتقال. با افزایش و کاهش مقدار اکسید نیتریک از مقدار ناچیز تا سطوح بسیار بالاتر، نحوهٔ تغییر شکل محصولات را ردیابی کردند. نتایج شگفت‌آور بود. در سطوح پایین اکسید نیتریک، نشانگر مولکول‌های غنی از اکسیژن به جای کاهش، افزایش یافت. این خلاف آن چیزی بود که پیش‌بینی می‌شد. در مورد دو ترکیب از سه ترکیب مذکور، افزودن مقدار اندکی از اکسید نیتریک، بازده مولکول‌های غنی از اکسیژن را تا ۱۰ برابر برای استوفنون و چندین برابر برای فنیل‌استالدهید افزایش داد.

محققان در این باره گفتند: «نتایج نشان می‌دهد که برخی ترکیبات فرار، تشکیل این ذرات را تقویت می‌کنند و این اثر در دامنهٔ وسیعی از غلظت‌های اکسید نیتریک حفظ می‌شود.» با این حال هنگامی که غلظت اکسید نیتریک از حدود ۳۰۰ قسمت در میلیارد فراتر رفت، روند تغییر کرد و افزایش بیشتر اکسید نیتریک به جای تقویت، واکنش‌های شیمیایی مؤثر در تشکیل ذرات را مهار کرد. سرعت واکنش‌ها نیز شگفت‌انگیز بود؛ برخی از مولکول‌ها در کمتر از یک ثانیه تا ۱۲ اتم اکسیژن جذب کردند و فنیل‌استالدهید سریع‌ترین واکنش را نشان داد.

به گزارش ایسنا؛ یافته‌های جدید نشان می‌دهد که اکسید نیتریک که معمولاً روند تجزیه را در مراحل اولیه متوقف می‌کند، در شرایط خاص ممکن است نقش معکوسی ایفا کند و قطعات را به شکل واکنش‌پذیرتری درآورد تا پیش از تجزیهٔ نهایی، اکسیژن بیشتری جذب کنند. نکتهٔ جالب دیگر این بود که بنزآلدئید رفتار متفاوتی از دو ترکیب دیگر نشان داد و به سختی با اکسید نیتریک واکنش داد و بیشتر به آلاینده‌ای به نام نیتروفنول تبدیل شد. این تفاوت محققان را شگفت‌زده کرد، زیرا این سه ترکیب روی کاغذ بسیار شبیه به هم به نظر می‌رسند.

مدل‌های کیفیت هوای شهری مدت‌های طولانی است که برای پیش‌بینی تعداد ذرات ریز تولیدشده در شهرها تلاش می‌کنند و شیمی کشف‌شده در این پژوهش ممکن است یکی از دلایل این ناتوانی باشد. نتایج تحقیقات جداگانه نیز نشان داده است که واکنش‌های اکسید نیتریک در شهرها دست‌کم گرفته شده‌اند. نکتهٔ جدید، جهت این تأثیر است. برای این آلاینده‌های رایج، اکسید نیتریک با غلظت کم تا متوسط، تشکیل ذرات را متوقف نمی‌کند بلکه آن را به جلو می‌برد؛ مسیری که مدل‌های استاندارد کاملاً نادیده می‌گیرند. رفع این شکاف می‌تواند پیش‌بینی‌های مربوط به ذرات معلق را دقیق‌تر کند و به مقامات کمک کند تا دربارهٔ چگونگی تغییر هوای شهرها با موتورهای پاک‌تر قضاوت کنند.

نتایج این پژوهش در مجلهٔ Nature Communications منتشر شده است.

پایگاه خبری جریان/ جریان آنلاین

تازه ها