大气中硫酸 (H2SO3) 的气相形成
Torsten Berndt1, Erik H Hoffmann1, Andreas Tilgner1
1Atmospheric Chemistry Department (ACD), Leibniz Institute for Tropospheric Research (TROPOS), Permoserstraße 15, 04318, Leipzig, Germany.
硫酸 (H2SO3) 在甲硫酸氧化过程中的气相中实验性地形成. 这种难以捉摸的酸在大气中表现出动力稳定性,这对全球硫循环有影响.
科学领域:
- 大气化学 大气化学
- 化学动力学 化学动力学
- 硫化学 硫的化学
背景情况:
- 硫酸 (H2SO3) 在溶液中热力学不稳定,分解为二氧化硫 (SO2) 和水 (H2O).
- 以前试图在溶液中检测H2SO3的尝试都失败了.
- 理论计算和质谱学实验表明H2SO3在气相中的潜在动力稳定性.
研究的目的:
- 实验研究硫酸 (H2SO3) 的气相形成和稳定性.
- 为了确定由甲硫酸氧化产生的H2SO3的产量和大气相关性.
主要方法:
- 甲硫芬酸 (CH3S(O) OH) 的气相氧化是由基 (OH) 基启动的.
- 实验在295±0.5 K和1 bar的空气中进行.
- 用水蒸气测量H2SO3产量和随后的反应动力学.
主要成果:
- 硫酸 (H2SO3) 经过实验在气相中形成,其摩尔产率为<0.001%.
- 确定的主要副产品包括SO2,SO3和甲硫酸.
- 用水蒸气消耗H2SO3的反应速率常数被确定为<3×10^-18 cm^3分子^-1 s^-1,表明在大气湿度下至少有一秒的寿命.
结论:
- 这项研究为气相硫酸 (H2SO3) 的动态稳定性提供了第一个实验证据.
- 甲硫酸是大气H2SO3生产的重要前体,全球建模预测每年约800万.
- 描述的H2SO3在大气条件下足够稳定,可以检测和研究后续反应.
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