Troposferische reacties van biogene moleculen

1. Detectie van de OH radicalen bij [VOC]=2,5sccm Achtergrondinformatie Werkwijze Conclusie Troposferische reacties van biogene moleculen Evrard Yannick*, De Loore Bram, Kesters Jurgen Geïntegreerd Projectpracticum, 3e Bachelor Chemie, K.U.Leuven, Departement Chemie, Celestijnenlaan 200F, B-3001 Leuven (Heverlee). E-mail: yannick.evrard@student.kuleuven.be Doelstelling Discussion Ozon is in de troposfeer een belangrijke luchtvervuiler, die giftig is boven concentraties van 100 ppb. De levenscyclus van ozon is een zeer complex mechanisme omdat dit afhangt van vele factoren, zoals onder andere de temperatuur, druk en de hoeveelheid zonlicht. Een andere belangrijke factor zijn de concentraties van andere troposferische stoffen: NOx, H2O, OH-radicalen, vluchtige organische componenten (VOC), ... Deze reageren met ozon, zodat ze mede de uiteindelijke concentratie ervan bepalen. Om het complexe mechanisme te begrijpen en te kunnen voorspellen zijn nauwkeurige gegevens nodig over de individuele processen die voorkomen. In dit project wordt de snelheidsconstante k bij kamertemperatuur bepaald van de reactie tusssen een OH radicaal en een VOC, namelijk α–pineen: OH radicalen zijn in vergelijking met andere troposferische componenten zeer reactief. Bepaling van k geeft daarom een beeld van de levensduur van α–pineen in de troposfeer. • Een overmaat CH4, He, N2O (→ concentraties ≈ cst) en een fractie α-pineen stromen door het reactievat. • Een 193nm laserstraal met 15ns puls vormt de OH radicalen: N2O + hv (193nm) →O(1D) + N2 O(1D) + CH4→ OH +CH3 • Een 282nm laserstraal detecteert de OH radicalen via LIF. Een grafiek met exponentieel verval Aexp(-kmeast)wordt bekomen. • Deze procedure wordt herhaald voor verschillende α-pineen concentraties • De bekomen waarden kmeas worden uitgezet in functie van [VOC] • Voor de reacties OH + VOC → Product1 + H2O met k1 OH + Xi → Producti met ki • wordt als gevolg van de gebruikte overmaten een rechte gevonden, waarvoor geldt: kmeas = k1[VOC]+∑ki[Xi]. • De snelheidsconstante voor de reactie van een OH radicaal met α-pineen bedraagt 5,266E-11cm3s-1molec-1