Carbonyloxide-biradicaal.

Voor het eerst zijn betrouwbare metingen gedaan aan zogeheten Criegee-biradicalen, zo blijkt uit een publicatie in Science. Optimisten zien er een nieuwe manier in om het broeikaseffect tegen te gaan.

Het vormt de experimentele bevestiging van een theorie die dateert uit 1949. Toen schetste de Duitse chemicus Rudolf Criegee een mechanisme voor de ozonolyse van alkenen, waarbij carbonyloxide-biradicalen worden gevormd als tussenproduct. Al heel lang word algemeen aangenomen dat hij gelijk had.

Die biradicalen zijn natuurlijk uiterst reactief, en als de ozonolyse optreedt in de atmosfeer mag je verwachten dat ze tevens reageren met een hele reeks andere moleculen die ze in die atmosfeer tegenkomen. Bijvoorbeeld stikstof- en zwaveloxiden, die dan worden omgezet in respectievelijk nitraten en sulfaten. Met name die laatste vormen aerosolen die de opwarming van de atmosfeer kunnen dempen.

Probleem was tot nu toe dat die biradicalen zelfs zò reactief zijn dat ze verdwenen zijn voordat je er fatsoenlijk aan kunt meten. Pas in 2008 is het bestaan van ‘Criegee intermediates’ in de atmosfeer überhaupt bewezen.

En dankzij een techniek genaamd foto-ionisatiemassaspectrometrie, met een intense lichtbundel uit een synchrotron, is het nu gelukt om de kinetiek te meten van reacties met formaldehyde-oxide (CH2OO), de eenvoudigste vorm van een Criegee-biradicaal.

De biradicalen werden gemaakt door joodmethylradicalen (CH2I) te laten reageren met een grote overmaat zuurstof. Daar kan een heel scala aan verbindingen uit komen, maar bij lage druk zit er net voldoende CH2OO tussen om metingen mee te doen.

Vervolgens werd er NO2 of SO2 bij gedaan, en werd met de massaspectrometer gevolgd hoe snel CH2OO daarmee reageerde (en dus verdween).

Belangrijkste conclusie is dat deze reacties aanmerkelijk sneller verlopen dan tot nu toe was geschat. Dat betekent weer dat de rol van Criegee-biradicalen in de atmosfeerchemie wel eens veel groter zou kunnen zijn dan tot nu toe is aangenomen.

Ten eerste zijn dus de huidige modellen voor klimaatverandering aan herziening toe. Ten tweede zou het kunnen betekenen dat je met een beetje extra SO2 de aerosolvorming veel meer kan versterken dan tot nu toe werd aangenomen, dus...

bron: University of Manchester, Sandia Lab

Onderwerpen