Student World

***Oznámení tiskového odboru AV ČR

Na objasňování chemie atmosférických aerosolů
se v mezinárodním týmu podílí Ústav organické chemie a biochemie AV ČR

V  renomovaném časopise Physical Chemistry Chemical Physics (PCCP) vyšel článek Enhanced surface photochemistry in chloride–nitrate ion mixtures. Jeho autorem je skupina vědců z mezinárodního výzkumného týmu Institutu environmentálních molekulárních věd (AirUCI) se sídlem na Kalifornské univerzitě v Irvine, který vede profesorka Barbara J. Finlayson-Pitts. Mezi autory článku je také RNDr. Martina Roeselová, Ph.D., z Ústavu organické chemie a biochemie AV ČR, v. v. i.  Článek informuje o překvapivých výsledcích studie zaměřené na chemii slaných mořských aerosolů během jejich transportu v atmosféře. Autoři studie ukázali, že přítomnost chloridových iontů (Cl–) na povrchu aerosolových kapek ovlivňuje fotochemii dusičnanových iontů (NO3–) a vede ke zvýšenému uvolňování oxidů dusíku zpět do ovzduší. Pomocí počítačového modelu se podařilo vysvětlit mechanismus tohoto experimentálně pozorovaného efektu na molekulární úrovni. Na základě výjimečně příznivých recenzí a vzhledem k významu řešené problematiky byl článek editory PCCP vybrán mezi tzv. Hot Articles.
Slané mořské aerosoly, jejichž hlavní složkou je chlorid sodný (NaCl), vznikají jako kapičky jemné mlhy u pobřeží. Při transportu do vnitrozemí dochází k postupnému nahrazování chloridového iontu (Cl–) jinými ionty, ve znečištěných městských aglomeracích zejména dusičnanovým iontem (NO3–). Tento proces je znám jako tzv. stárnutí aerosolů. Dosavadní výzkum se soustředil především na chemické reakce čerstvě vzniklých mořských aerosolů, a proto o chemii „zestárlých“ aerosolů víme zatím relativně málo. Není například známo, k jakému vzájemnému působení a ovlivňování mezi různými ionty dochází. Publikovaná studie, jejímž původním cílem bylo zkoumání vlivu dusičnanového iontu na chemii chlóru, vedla k překvapujícímu zjištění: zatímco dusičnanový ion nemá žádný vliv na chemické reakce chloridového iontu, přítomnost chloridu naopak zásadně ovlivňuje chemii dusičnanového iontu a má za následek výrazné zvýšení jeho fotochemického rozkladu působením slunečního záření za vzniku oxidů dusíku (NO a NO2) a vysoce reaktivního hydroxylového radikálu (OH). Počítačové simulace ukázaly, že dusičnanové ionty jsou v aerosolových kapkách přitahovány blíže k povrchu v důsledku existence elektrické dvojvrstvy tvořené aniony Cl– na povrchu kapek a kationy Na+ v podpovrchové vrstvě, čímž je usnadněna fotochemická reakce dusičnanových iontů a vznik plynných oxidů dusíku. Tato práce představuje významný krok k objasnění zvýšené oxidační schopnosti mořských aerosolů vystavených procesu „stárnutí“ a vysoké fotochemické aktivity nitrátu, která byla pozorována v polárních oblastech Arktidy a Antarktidy.
RNDr. Martina Roeselová, Ph.D., vystudovala chemickou fyziku na Matematicko-fyzikální fakultě Univerzity Karlovy v Praze. Je vědeckou pracovnicí Ústavu organické chemie a biochemie AV ČR, kde se jako členka týmu výpočetní chemie vedeného doc. Mgr. Pavlem Jungwirthem, CSc., zabývá počítačovým modelováním atmosféricky významných molekulárních systémů. Oba vědci jsou členy mezinárodního týmu Institutu environmentálních molekulárních věd (AirUCI) se sídlem na Kalifornské univerzitě v Irvine a řadu let se podílejí na výzkumu atmosférické chemie aerosolů a jejího vlivu na kvalitu ovzduší v přímořských oblastech a na procesy ovlivňující globální klima Země.

Další informace:
http://www.rsc.org/publishing/journals/CP/HotArticles.asp
http://www.rsc.org/publishing/journals/CP/article.asp?doi=B806613B
http://www.molecular.cz/~roesel
http://www.chem.uci.edu/airuci

autor