โรงเรียนบ้านควนกองเมือง

หมู่ที่ 3 บ้านบ้านควนกองเมือง ตำบลทุ่งเตาใหม่ อำเภอบ้านนาสาร จังหวัดสุราษฎร์ธานี 84120

Mon - Fri: 9:00 - 17:30

-

เคมี บรรยากาศ กระบวนการทางเคมีในชั้นบรรยากาศและการเกิดมลพิษ

เคมี

เคมี บรรยากาศ เกี่ยวข้องกับวิทยาศาสตร์บรรยากาศที่ศึกษาองค์ประกอบบรรยากาศ รวมถึงกระบวนการทางเคมีในชั้นบรรยากาศ เพราะเกิดจากธรรมชาติ รวมถึงการเปลี่ยนแปลงขององค์ประกอบต่างๆ ของบรรยากาศ แหล่งกำเนิดของวัฏจักรเคมี กระบวนการทางเคมีที่เกิดขึ้นในชั้นบรรยากาศ ระหว่างชั้นบรรยากาศกับพื้นดินหรือมหาสมุทร

วัตถุการวิจัยรวมถึงบรรยากาศก๊าซร่องรอย ละอองสารกัมมันตรังสีในชั้นบรรยากาศและตกตะกอนทางเคมี ขอบเขตเชิงพื้นที่ของการศึกษาเกี่ยวข้องกับชั้นโทรโพสเฟียร์และสตราโตสเฟียร์ โดยกล่าวคือ อยู่ต่ำกว่าความสูงของชั้นบรรยากาศทั้งหมดประมาณ 50 กิโลเมตร รวมถึงขอบเขตของการวิจัยครอบคลุมทั่วโลก พื้นที่ขนาดใหญ่และพื้นที่ท้องถิ่น

การศึกษาเคมีในบรรยากาศเริ่มต้นขึ้น ในช่วงครึ่งหลังของศตวรรษที่ 19 ในตอนแรกมีการศึกษาเฉพาะสารปริมาณน้อย รวมถึงละอองลอยในการตกตะกอนเป็นระยะเวลาหนึ่ง ซึ่งเน้นการศึกษาโอโซนและสารกัมมันตภาพรังสี ก่อนปี 1960 เคมีบรรยากาศไม่ได้ดึงดูดความสนใจของผู้คน การศึกษาส่วนใหญ่มุ่งเน้นไปที่โลกสมดุลของแหล่งที่มา เนื่องจากส่วนประกอบร่องรอยธรรมชาติในบรรยากาศ และคุณสมบัติทางกายภาพของละอองลอย

หลังจากทศวรรษที่ 1960 เนื่องจากผลกระทบของกิจกรรมของมนุษย์ต่อบรรยากาศ การเกิดขึ้นของมลพิษทางอากาศที่รุนแรง และเคมีในบรรยากาศได้ดึงดูดความสนใจอย่างกว้างขวาง เนื่องจากการประยุกต์ใช้เทคโนโลยีการวิเคราะห์เชิงจุลภาคเทคโนโลยี การจำลองในห้องปฏิบัติการ ส่งผลต่อเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์อิเล็กทรอนิกส์

การวิจัยเคมีในบรรยากาศได้พัฒนาไปในทิศทางของการหาปริมาณและการสร้างแบบจำลอง โดยเฉพาะอย่างยิ่ง มีความก้าวหน้าอย่างมากในการวิจัยเกี่ยวกับกลไกการก่อตัวของมลพิษทางอากาศ ส่งผลต่ออิทธิพลของสารมลพิษต่อความเข้มข้นของโอโซนในสตราโตสเฟียร์

อย่างไรก็ตาม ตราบใดที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการพัฒนาของวินัย เคมีในบรรยากาศยังอยู่ในช่วงเริ่มต้นของการพัฒนา รวมถึงข้อเท็จจริงของปรากฏการณ์มากมายยังไม่ชัดเจน โดยเฉพาะอย่างยิ่งเกี่ยวกับแหล่งที่มา มีความเกี่ยวข้องกับการกระจายชั่วคราว รวมถึงเชิงพื้นที่ขององค์ประกอบการติดตามบรรยากาศบางอย่าง การย้ายถิ่น การคมนาคมและการหมุนเวียนทั่วโลก โดยทั้งหมดต้องได้รับการสังเกตและวิจัย

โดยไม่คำนึงถึงองค์ประกอบหรือการเปลี่ยนแปลงของบรรยากาศ เนื่องจากบรรยากาศเป็นระบบที่ซับซ้อน ซึ่งถูกจำกัดโดยปัจจัยหลายอย่าง การดูดกลืนรังสีอัลตราไวโอเลตของดวงอาทิตย์ การแผ่รังสีแถบแสงที่มองเห็นได้นั้นสัมพันธ์กันอย่างใกล้ชิดกับเคมีเชิงแสง การป้อนสารต่างๆ เข้าสู่ชั้นบรรยากาศ การแพร่กระจาย การผสมและปฏิกิริยาในชั้นบรรยากาศ ส่งผลให้เกิดการเปลี่ยนแปลงได้ทุกที่ทุกเวลา

ดังนั้นเคมีในบรรยากาศของการเกิดปฏิกิริยา จะต้องได้รับการพิจารณาในการเชื่อมต่อกับบรรยากาศ การแพร่ไหลขององค์ประกอบบรรยากาศไม่เพียงแค่ก๊าซ แต่ยังรวมถึงอนุภาคของแข็งและของเหลว ซึ่งบางส่วนที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติจากการป้อนข้อมูลจากกิจกรรมของมนุษย์หรือเคมีในบรรยากาศ ปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นจากละอองลอย

เนื่องจากมีบทบาทสำคัญในกระบวนการทางเคมีของบรรยากาศ ดังนั้นนอกจากการศึกษาปฏิกิริยาที่เป็นเนื้อเดียวกันของบรรยากาศแล้ว เรายังต้องศึกษาปฏิกิริยาต่างกัน เพราะอาจส่งผลกระทบที่พื้นผิวของบรรยากาศด้วย ส่วนประกอบจำนวนมากในบรรยากาศมีอยู่ในปริมาณเล็กน้อย ดังนั้นต้องใช้ปริมาณการติดตามเทคโนโลยีเคมีวิเคราะห์

เคมี แอโรซอลส่วนใหญ่ประกอบด้วยองค์ประกอบทางเคมีของละอองลอย โดยมีกลไกการก่อตัวของละอองลอย การส่งผ่านทางไกลของละอองลอยและเคมีปฏิกิริยาหลายเฟสเป็นเวลานาน ทำให้มีการศึกษาคุณสมบัติทางกายภาพของละอองลอย ตั้งแต่ปี 1970 การวิจัยทางเคมีของละอองลอยจากนั้นค่อยๆ ดึงดูดความสนใจโดยเฉพาะเคมีปฏิกิริยาต่างกัน ซึ่งได้รับความสนใจอย่างกว้างขวาง

เคมีของวัสดุกัมมันตรังสีในบรรยากาศ ซึ่งส่วนใหญ่รวมถึงคุณสมบัติของรังสี แหล่งกำเนิด การหมุนเวียนของธาตุกัมมันตรังสีในบรรยากาศและผลกระทบต่อสตราโตสเฟียร์ เคมีบรรยากาศส่วนใหญ่สามารถศึกษาองค์ประกอบ ต้นกำเนิดและวิวัฒนาการของส่วนประกอบหลัก องค์ประกอบการติดตามในชั้นบรรยากาศโทรโพสเฟียร์ และบรรยากาศสตราโตสเฟียร์

องค์ประกอบทางเคมีของบรรยากาศ ส่วนใหญ่ประกอบด้วยการกำเนิด และวิวัฒนาการขององค์ประกอบหลักได้แก่ ร่องรอยในชั้นบรรยากาศโทรโพสเฟียร์ และชั้นบรรยากาศสตราโตสเฟียร์ การวิวัฒนาการของชั้นบรรยากาศโลก เนื่องจากส่วนใหญ่ได้รวมแหล่งที่มาของการไหลเวียนของคาร์บอนออกไซด์ สำหรับกระบวนการทางเคมีของมลพิษทางอากาศได้มีการศึกษากลไก 2 ประเภทเป็นหลักได้แก่

การเกิดออกซิเดชันของซัลเฟอร์ไดออกไซด์ เพราะซัลเฟอร์ไดออกไซด์เป็นมลพิษหลักที่เกิดจากการเผาไหม้เชื้อเพลิงฟอสซิลเช่น ถ่านหินและปิโตรเลียม ซึ่งบางส่วนถูกออกซิไดซ์เป็นกรดซัลฟิวริก หรือละอองซัลเฟตในบรรยากาศ เนื่องจากมีความถ่วงจำเพาะสูง ดังนั้นมันจึงจมลงใกล้พื้นดิน โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อมันมาบรรจบกันในหุบเขาหรือแอ่งน้ำ ทำให้เกิดการก่อตัวเป็นหมอกกรดที่ก่อให้เกิดมลพิษ

หรือถูกทำให้ตกโดยฝนเพื่อให้เกิดฝนกรด ความเสียหายของกรดซัลฟิวริกมีมากกว่าซัลเฟอร์ไดออกไซด์มาก ดังนั้นผู้คนจึงได้ทำการศึกษาเกี่ยวกับ กลไกการเกิดออกซิเดชันของซัลเฟอร์ไดออกไซด์เป็นจำนวนมาก จากผลของการมีความคิดเห็นจำนวนมากในอากาศที่ไม่ปนเปื้อนก๊าซซัลเฟอร์ไดออกไซด์ ซึ่งเป็นไฮดรอกซิเดียวกันรุนแรง ไฮโดรเจนและเมฆปฏิกิริยาละอองหมอกเกิดการปนเปื้อน

ซัลเฟอร์ไดออกไซด์ในอากาศสูง การเกิดปฏิกิริยากับอนุมูลไฮโดรเจนเป็นสิ่งสำคัญ นอกจากนี้ยังมีปฏิกิริยาที่แตกต่างกัน ในการเร่งปฏิกิริยาของโลหะการเปลี่ยนแปลงเช่น แมงกานีสในอากาศปนเปื้อน เคมีการก่อตัวของโอโซนด้วยการพัฒนาของมอเตอร์ยานพาหนะ ส่งผลให้เกิดปัญหามลพิษหมอกควัน จากนั้นเกิดปฏิกิริยาโฟโตไลซิสของไนโตรเจนออกไซด์ และไฮโดรคาร์บอนภายใต้การกระทำของรังสีอัลตราไวโอเลต

ส่งผลต่อปฏิกิริยาออกซิเดชันแบบต่อเนื่อง เพื่อสร้างโอโซนและออกไซด์อื่นๆ ได้แก่ เปอร์ออกซีอะซีติลไนเตรตและอัลดีไฮด์ รวมถึงปฏิกิริยาการจำลองกล่องควันในร่มและกลางแจ้ง ด้วยผลการคำนวณของชุดปฏิกิริยาเชิงซ้อนของคอมพิวเตอร์ปรากฏว่า อนุมูลไฮดรอกซิลและอนุมูลไฮโดรเปอร์ออกไซด์ มีบทบาทสำคัญในปฏิกิริยาออกซิเดชัน

การศึกษาในปี 1979 พบว่าเมื่อเอมีนเกิดมลพิษ จากนั้นจะกลายเป็นสารก่อมะเร็งไนโตรซา ซึ่งสามารถตรวจพบในควันบุหรี่ นอกจากนี้การวิจัยปัญหาการก่อตัวของโอโซนในพื้นที่ที่ไม่มีมลพิษพบว่า การเกิดออกซิเดชันของคาร์บอนมอนอกไซด์มีความสำคัญมากเช่นกัน ตั้งแต่ปี 1970 ได้รับความสนใจในการศึกษาปฏิสัมพันธ์ และผลกระทบทั่วไประหว่างสารมลพิษหลายชนิด ทำให้ปัญหาที่เกิดขึ้นโดยเป็นปฏิกิริยาเคมีของโอโซน

ภายใต้รังสีอัลตราไวโอเลตจากแสงอาทิตย์รังสี โอโซนผ่านกระบวนการเคมีที่แข็งแกร่ง ตั้งแต่ปี 1960 ผลกระทบของกิจกรรมของมนุษย์ที่มีต่อชั้นโอโซน ได้กระตุ้นความสนใจของผู้คนอย่างใกล้ชิด ครั้งหนึ่งเคยเชื่อกันว่า การบินของเครื่องบินความเร็วเหนือเสียง จะปล่อยไนโตรเจนออกไซด์สู่ชั้นบรรยากาศสตราโตสเฟียร์และทำลายโอโซน

ซึ่งจะเพิ่มความเข้มของรังสีอัลตราไวโอเลตที่มีความยาวคลื่นน้อยกว่า 0.3 ไมครอนบนผิวโลกทำให้เกิดมะเร็งผิวหนังเพิ่มขึ้น และผลผลิตทางการเกษตรลดลง มีความคล้ายคลึงกันเกี่ยวกับสารประกอบคลอโรฟลูออโรคาร์บอน ซึ่งมีความเสถียรทางเคมีในโทรโพสเฟียร์ แต่สามารถผ่านโฟโตไลซิสในสตราโตสเฟียร์เพื่อทำลายโอโซนได้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งผลกระทบของไนโตรเจนออกไซด์ ซึ่งจำเป็นต้องมีการศึกษาเพิ่มเติม

อ่านต่อเพิ่มเติม คลิ๊ก !!!     กฎหมาย อวกาศกระบวนการสำรวจทรัพยากรห้วงอวกาศ