Том 37, номер 01, статья № 3

Аннотация:

Впервые с высокими разрешением (0,00016 см^-1) и пороговой чувствительностью (~ 1E-26 см/молек.) зарегистрирован спектр поглощения молекулы H₂S в диапазонах 6227,506–6236,844 и 6244,188–6245,348 см^-1 при комнатной температуре и давлении 0,001–0,06 атм. Измерения проведены в Институте общей физики РАН на высокочувствительном диодном лазерном спектрометре высокого разрешения с отношением сигнал/шум более 10000. Впервые измерены коэффициенты сдвига центров линий и их столкновительного уширения, зарегистрированы новые линии. Определенные в настоящей работе значения положений центров линий отличаются от расчетных, представленных в базе данных HITRAN, на величину Δν = (ν_H - ν_exp) × 10³ см^-1 » 0,001–0,01 см^-1; значения интенсивностей совпадают существенно хуже, относительные разности 100% × (S_H - S_exp)/S_H составляют десятки процентов, интенсивности пяти линий отличаются на сотни и более процентов.

Ключевые слова:

диодная лазерная спектроскопия, сероводород, линии поглощения молекул, контур линий Фойгта, уширение и сдвиг линий поглощения

Иллюстрации:

Список литературы:

1. Лагутин В.В. Защита атмосферы на объектах добычи и переработки природного газа, содержащего сероводород // Современные наукоемкие технологии. 2005. № 3. С. 61–62. URL: https://top-technologies.ru/ru/article/view?id=22436.
2. Marriott R.A., Pirzadeh P., Marrugo-Hernandez J.J., Raval S. Hydrogen sulfide formation in oil and gas // Can. J. Chem. 2015. V. 94, N 4. P. 406–413. DOI: 10.1139/cjc-2015-0425.
3. Габибов Р.А., Телятникова А.М. Процесс образования сероводорода в канализации и последствия его выделения в окружающую среду // Молодой ученый. 2020. Т. 311, № 21. С. 463–465. URL: https://moluch. ru/archive/311/70408/.
4. Ausma T., De Kok L.J. Atmospheric H₂S: Impact on plant functioning // Front. Plant Sci. 2019. V. 10. P. 743. DOI: 10.3389/fpls.2019,00743.
5. Disbrow E., Stokes K.Y., Ledbetter C., Patterson J., Kelley R., Pardue S., Reekes T., Larmeu L., Batra V., Yuan Sh., Cvek U., Trutschl M., Kilgore Ph., Alexander J.S., Kevil C. Plasma hydrogen sulfide: A biomarker of Alzheimer's disease and related dementias // Alzheimer's & Dementia. 2021. V. 8, N 17. P. 1391–1402. DOI: 10.1002/alz.12305.
6. Peck S.C., Denger K., Burrichter A., Schleheck D. A glycyl radical enzyme enables hydrogen sulfide production by the human intestinal bacterium Bilophila wadsworthia // Proc. Natl. Acad. Sci. 2019. V. 116, N 8. P. 3171–3176.
7. Gordon I.E., Rothman L.S., Hargreaves R.J., Hashe­mi R., Karlovets E.V., Skinner F.M., Conway E.K., Hill C., Kochanov R.V., Tan Y., Wcislo P., Finenko A.A., Nelson K., Bernath P.F., Birk M., Boudon V., Campargue A., Chance K.V., Coustenis A., Drouin B.J., Flaud J.-M., Gamache R.R., Hodges J.T., Jacquemart D., Mlawer E.J., Nikitin A.V., Perevalov V.I., Rotger M., Tennyson J., Toon G.C., Tran H., Tyuterev V.G., Adkins E.M., Baker A., Barbe A., Cane E., Császár A.G., Dudaryonok A., Egorov O., Fleisher A.J., Fleurbaey H., Foltynowicz A., Furtenbacher T., Harrison J.J., Hartmann J.-M., Horneman V.-M., Huang X., Karman T., Karns J., Kassi S., Kleiner I., Kofman V., Kwabia-Tchana F., Lavrentieva N.N., Lee T.J., Long D.A., Lukashevskaya A.A., Lyulin O.M., Makhnev V.Yu., Matt W., Massie S.T., Melosso M., Mikhailenko S.N., Mondelain D., Reed Z.D, Rey M., Richard C., Tobias R., Sadiek I., Schwenke D.W, Starikova E., Sung K., Tamassia F., Tashkun S.A., Vander Auwera J., Vasilenko I.A., Vigasin A.A., Villanueva G.L., Vispoel B., Wagner G., Yachmenev A., Yurchenko S.N. The HITRAN2020 molecular spectroscopic database // J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer. 2022. V. 277. P. 107949. DOI: 10.1016/j.jqsrt-2021.107949.
8. Капитанов В.А., Осипов К.Ю., Протасевич А.Е., Пономарев Ю.Н., Понуровский Я.Я. Эффект Дике, столкновительное сужение и интерференция при само­уширении линий поглощения CO₂ в полосе 30013 ← 00001. Измерения и тестирование моделей контура // Оптика атмосф. и океана. 2021. Т. 34, № 5. С. 334–342; Kapitanov V.A., Osipov K.Yu., Protasevich A.E., Ponomarev Yu.N., Ponurovskii Ya.Ya. Dicke narrowing, pressure dependence, and mixing of self-broadened CO₂ absorption lines in the 30013 ← 00001 band: Measurements and line profile testing // Atmos. Ocean. Opt. 2021. V. 34, N 5. P. 381–389.
9. Капитанов В.А., Осипов К.Ю., Протасевич А.Е., Пономарев Ю.Н., Понуровский Я.Я. Измерения и анализ спектра перекрывающихся линий поглощения чистого NH₃ в области 6611,6–6613,5 см^-1 // Оптика атмосф. и океана. 2022. Т. 35, № 11. С. 896–901; Kapitanov V.A., Ponurovskii Ya.Ya., Osipov K.Yu., Ponomarev Yu.N. Pure NH₃ spectrum measurements and analysis of overlapping absorption lines in the 6611.6–6613.5 cm^-1 region // Atmos. Ocean. Opt. 2023. V. 36, N 1. P. 7–13.
10. Hartmann J.-M., Tran H., Armante R., Boulet C., Campargue A., Forget F., Gianfrani L., Gordon I., Guerlet S., Gustafsson M., Hodges J.T., Kassi S., Lisak D., Thibault F., Toon G.C. Recent advances in collisional effects on spectra of molecular gases and their practical consequences // J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer. 2018. V. 213. P. 178–227. DOI: 10.1016/j.jqsrt.2018. 03.016.
11. Chubb K.L, Naumenko O., Keely S., Sebestiano B., Macdonald S., Mukhtar M., Grachov A., White J., Coleman E., Liu A., Fazliev A.Z., Polovtseva E.R., Horneman V.-M., Campargue A., Furtenbacher T., Császár A.G., Yurchenko S.N., Tennyson J. Marvel analysis of the measured high-resolution rovibrational spectra of H₂³²S // J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer. 2018. V. 218. P. 178–186. DOI: 10.1016/j.jgsrt.2018.07.012.
12. Половцева Е.Р., Лаврентьев Н.А., Воронина С.С., Науменко О.В., Фазлиев А.З. Информационная система для решения задач молекулярной спектроскопии. 5. Колебательно-вращательные переходы и уровни энергии молекулы H₂S // Оптика атмосф. и океана. 2011. Т. 24, № 10. С. 898–905; Polovtseva E.R., Lavrentiev N.A., Voronina S.S., Naumenko O.V., Fazliev A.Z. Information system for molecular spectroscopy. 5. Ro-vibrational transitions and energy levels of the hydrogen sulfide molecule // Atmos. Ocean. Opt. 2012. V. 25, N 2. P.157–165.
13. Михайленко С.Н., Бабиков Ю.Л., Головко В.Ф. Информационно-вычислительная система «Спектроскопия атмосферных газов». Структура и основные функции // Оптика атмосф. и океана. 2005. Т. 18, № 9. С. 765–776.
14. Rohart F., Mader H., Nikolaisen H.-W. Speed dependence of rotational relaxation induced by foreign gas collisions: studies on CH₃F by millimeter wave coherent transients // J. Chem. Phys. 1994. V. 101. P. 6475–6486. DOI: 10.1063/1.468342.
15. Roharf F., Ellendt A., Kaghat F., Mäder H. Self and polar foreign gas line broadening and frequency shifting of CH₃F: Effect of the speed dependence observed by millimeter-wave coherent transients // J. Mol. Spectrosc. 1997. V. 185. P. 222–233. DOI: 10.1006/jmsp.1997.7395.