Studier av reaksjon mellom HCN og OH ved atmosfæriske forhold.

Abstract

Dette arbeidet har omhandlet reaksjon mellom HCN og OH under atmosfæriske forhold. HCN er identifisert som et produkt hovedsaklig fra forbrenning av biomasse, men dets rolle nitrogenkretsløpet er ennå ikke bestemt.

Initielle reaksjonsmuligeter er studert med ulike kvantekjemiske metoder av høyt nivå. Kvantekjemiske beregninger er også utført for påfølgende reaksjoner og for alle studerte reaksjoner er termodynamiske størrelser bestemt kvantekjemisk.

Basert på data fra kvantekjemiske beregninger er hastighetskonstanter for reaksjonsmekanismer av relevans for atmosfæriske forhold bestemt ved modellering, og kinetiske isotopeffekter er bestemt for innledende reaksjon mellom HCN og OH. Kinetisk modellering er også benyttet til å studere trykkavhengighet for hastighetskonstanter og til å sammenligne beregnede reaksjonsbarrierer med eksperimentelle verdier.

Kinetiske isotopeffekter for reaksjon mellom HCN og OH er bestemt eksperimentelt ved relative målinger ved bruk av Fourier-transform infrarød spektroskopi. Eksperimenter er utført for blandinger av HCN/DCN, HCN/H$^{13}$CN og HCN/HC$^{15}$N, hvorav de to siste er målt direkte, mens den første er modellert for å justere for hydrogenoverføring i prøvekammeret. De eksperimentelt bestemte kinetiske isotopeffekter er i god overenstemmelse med beregnede verdier nær høytrykksgrensen. En produktstudie er utført for ulike isotopologer av HCN i reaksjon med OH, men utover CO og CO$_2$ ble ingen produkter observert.