Atmosferani tarkibi. Atmosferaningn yuqori qavatlaridagi jarayonlar. Atmosfera yuqori qismlarida ozon

4. Troposfera kimyosi.

Atmosferaning yer qatlamiga eng yaqin joylashgan qavati troposfera bo'lib, uning havosi bilan insonlar nafas oladi va bu yerda hosil bo'layotgan yomg'irlar tirik organizmlarni ichimlik suv bilan ta'minlaydi.

Troposferada asosiy gazlardan (N₂, O₂, Ar ) tashqari qo'shimcha moddalar ham aniqlangan bo'lib, ularga inert gazlar, CH₄, H₂, O₃,

CO, SO₂, H₂S gazlari kiradi. Bu moddalarning miqdori juda kam bo'lsa ham, ular atmosfera havosining sifatiga katta ta'sir ko'rsatadi. Ayrim gazlar zaharli xususiyatlarga ega, boshqalari esa atmosferaning tiniqligini yomonlashtiradi va yerning issiqlik nurlanishini kamaytiradi.

Barcha yer yuzasidan atmosferaga kelib tushayotgan gazlar qaytarilgan holatda yoki oksidlanish darajasi past holatida kelib tushadi, masalan, CH₄, NH₃, NO, H₂S gazlari va hokazo. Yomg'ir bilan yerga qaytib tushayotgan moddalaj esa oksidlanish darajasi yuqori bo'lgan holatda, ya'ni sulfat kislotasi, sulfatlar, azot kislotasi, nitratlar, gidrokarbonatlar va boshqa oksidlangan moddalar shaklida kelib tushadi. Demak, troposfera oksidlantiruvchi rezervuar vazifasini bajarar ekan. Troposferadagi oksidlanish jarayonlarida asosiy rolni erkin radikallar o'ynaydi. Tashqi orbitasida bitta yakka elektron bo'lganligi sababli ular kuchli oksidlantiruvchi agentlar deb hisoblanadi. Erkin radikallardan asosiysi — bu gidroksil radikalidir.

Gidroksil radikali HO atmosferada 3 yo'nalish bo'yicha hosil bo'lishi mumkin:

1. 
   Stratosferaning yuqori qavatlarida va stratopauzadan yuqorida suvning fotodissotsiatsiyasi jarayoni natijasida hosil bo'lishi mumkin:
   

H₂O OH^- + H⁺

2. 
   Stratosferada OH radikali faol kislorod atomi O(¹D) ishtirokidagi reaksiyalarda hosil bo'ladi:
   

Avval O(¹D) hosil bo'ladi:

O₂ O(¹D) + O(³P)

O₃ O(¹D) + O₂

N₂O O(¹D) + N₂

NO₂ O(¹D) + NO

Keyin esa O(¹D) asosan suv bilan va qo'shimcha metan hamda vodorod bilan reaksiyaga kirishadi:

O(¹D) + H₂O 2HO^- + 120,5 kJ

O('D) + CH₄ CH₃ + HO^-

O('D) + H₂ H⁺ + HO

Uchta jarayonning ham tezlik konstantalari (1-4)*10^-10 sm³/(molek.s) ga teng.

3) Troposferaning pastki qavatlarida gidroksil radikali azot kislotalari va perekis birikmasini quyosh nuri ta'sirida parchalanishi natijasida ham hosil boiadi:

HNO₂ NO+HO

HNO₃ N0₂+HO

H₂O₂ 2HO

Gidroksil radikalining troposferadagi asosiy reaksiyalariga uglerod oksidi, organik birikmalar va azot oksidi bilan reaksiyalari kiradi:

HO + CO C0₂+H

HO + RH R+ H₂0

HO + NO + M HONO + M

Gidroksil radikalining miqdori troposferada (0,5-5)-10⁶ va stratosferada 107 snr³ga tengdir.

Uglerod oksidini C0₂gacha oksidlanishi uglevodorodlarning atmosferadagi parchalanishining oxirgi bosqichidir. Hosil bo'lgan vodorod atomi 0₂ bilan birikib gidroperoksid radikalini hosil qiladi:

H • + O₂ HO₂

H0₂ troposferada gidroksil ta'sirida O₃ va H₂O₂ ning parchalanishi hisobiga ham hosil bo'ladi:

HO + O₃ -» HO₂ + O₂

HO + H₂O₂ -> HO₂+H₂O

Gidroperoksid radikali yonish jarayonlarida hamda fotokimyoviy smog hosil bo'lishida oraliq zarra sifatida muhim rol o'ynaydi. U NO^- molekulasining oksidlanishida ishtirok etadi yoki ozon bilan reaksiyaga kirishadi:

HO₂ + NO NO₂ + HO

HO₂ + O₃ 2O₂+ OH

Gidroperoksid radikali 5—30 km balandlikda 10⁷—10^s srrr³ miqdorida bir xil taqsimlangandir.

1-rasmda keltirilgan sxemada tarkibida vodorod bor bo'lgan zarralarning troposfera va stratosferada asosiy o'zgarishlari ko'rsatilgan.