Том 18, номер 05-06, статья № 6

Аннотация:

Исследована кинетика образования аэрозольных частиц нанометрового диапазона, образующихся при фотолизе двуокиси серы в воздухе при пониженном давлении (от 100 до 400 торр). Изучена зависимость скорости образования и роста частиц от концентрации SO₂, H₂O и суммарного давления. Было установлено, что скорость роста аэрозольных частиц пропорциональна концентрации серной кислоты, а также скорости фотолиза SO₂. Зависимость скорости роста частиц не линейна, при концентрации паров воды больше 10¹⁷ см^-3 скорость роста частиц становится постоянной. Проведено численное моделирование кинетики аэрозолеобразования в рамках упрощенной газокинетической модели Смолуховского. В модели считается, что образование и рост частиц обусловлены конденсацией серной кислоты. Испарением кластеров пренебрегается. Модель также учитывает диффузионную гибель кластеров на поверхности реактора и подводящих трактов. Сопоставление экспериментальных данных с расчетами показало качественное согласие.

Список литературы:

1. Окабе Х. Фотохимия малых молекул. М.: Мир, 1981. 500 с.
2. Pandis S.N., Seinfeld J.H. Atmospheric Chemistry and Physics. N.Y.:Wiley and Sons, 1998. Р. 1387.
3. Laaksonen A., Talanquer V., Oxtoby D.W. Nucleation-measurements, theory and atmospheric applications // Ann. Rev. Phys. Chem. 1995. V. 49. N 2. Р. 489-524.
4. Kulmala M., Laaksonen A. Binary nucleation water sulfuric acid system. Comparison of classic theories with different H2SO4 saturation vapor pressures // J. Chem. Phys. 1990. V. 93. N 1. Р. 696-701.
5. Kulmala M., Vehkamaki H., Petaja T., Dal Maso M., Lauri A., Kerminen V.-M., Birmili W., McMurry P.H. Formation and growth rates of ultrafine atmospheric particles: a review of observations // J. Aerosol Sci. 2004. V. 35. N 1. Р. 143-176.
6. Dubtsov S.N., Levykin A.I., Sabelfeld K.K. Kinetics of aerosol formation during tungsten hexacarbonyl photolysis // J. Aerosol Sci. 2000. V. 31. N 5. P. 509-521.
7. Reschl G.P., Ankilov A.I., Baklanov A.M., Mavliev R.A., Eremenko S.I., Majerowicz Z. Comparison of the Novosibirsk automated diffusion battery with Vienna electro mobility spectrometer // J. Aerosol Sci. 1991. V. 22. Suppl. 1. P. S325-S326.
8. Фукс Н.А.// Успехи механики аэрозолей. М.: Изд. Академии наук СССР, 1961. С. 73.
9. NIST Chemical Kinetics Database, Windows version 2Q98, National Institute of Standards and Technology Standard Reference Data, Gaithersburg, MD 20899.
10. Atkinson R., Baulch D.L., Cox R.A., Hampson R.F., Jr., Kerr J.A., Troe J. Evaluated Kinetic and Photochemical Data for Atmospheric Chemistry. Supplement IV. IUPAC Subcommittee on Gas Kinetic Data Evaluation for Atmospheric Chemistry // J. Phys. and Chem. Ref. Data. 1992. V. 21. N 6. Р. 113-118.
11. Грин Х., Лейн В. Аэрозоли - пыли, дымы и туманы. Л.: Химия, 1972. C. 427.
12. Rao N.P., McMurry P.H. Nucleation and growth of aerosol in chemically reacting systems. A theoretical study of the near collision-controlled regime // Aerosol Sci. Technol. 1992. V. 11. N 1. Р. 120 -137.
13. Koutzenogii K.P., Levykin A.I., Sabelfeld K.K. Kinetics of aerosol formation in the free-molecular regime in presence of condensable vapour // J. Aerosol Sci. 1996. V. 27. N 3. P. 665-679.
14. McMurry P.H. Photochemical Aerosol Formation from SO2: A Theoretical Analysis of Smog Chamber Data // J. Colloid and Interface Sci. 1980. V. 78. N 2. Р. 513-519.