ИСТИНА

Среди глобальных экологических проблем современности особая роль отводится разрушению стратосферного озона, защищающего живые организмы от жесткого УФ излучения, а также регулирующего концентрации парниковых газов на планете и, как следствие, существенным образом влияющего на климатические изменения. Наиболее актуальным на сегодняшний день является вопрос о причинах снижения концентрации стратосферного озона: является ли этот факт саморегулируемым природным процессом или же следствием научно-технического прогресса. Для выявления причин этого явления использовано экспериментальное моделирование ряда физических и химических процессов стратосферы, что является достаточно сложной экспериментальной задачей ввиду необходимости учета целого ряда факторов, основным из которых являются наличие разнородных по составу примесей, вызывающих градиент концентраций реагирующих веществ на поверхности, а также низких температур и давлений, гетерогенных взаимодействий. При учете указанных особенностей предпринята попытка проследить механизм, влияние внешних условий и примесей на протекание того или иного процесса. Выполняемые работы связаны с исследованием реакций взаимодействия озона с хлор- и бромсодержащими соединениями, присутствующими в стратосфере Земли, происходящих на поверхности частиц льда и сажевых аэрозольных конденсатов при низкой температуре, давлении и ультрафиолетовом излучении с помощью методов низкотемпературной ИК и КР спектроскопии, а также спектрофотометрии. В течение первого года выполнения проекта начато изучение описанных выше процессов с использованием проточной вакуумной электроразрядной установки с соединенной в линию спектральной приставкой и времяпролетным масс-спектрометром, благодаря чему непосредственно в момент протекания реакции возможна фиксация интермедиатов и продуктов их распада. В частности, изучено взаимодействие озона с хлороформом и бромоформом в интервале температур 77–250 К и давлений 10–3–0.1 мм рт. ст., в присутствии азотнокислого льда. Показано, что взаимодействие с бромоформом начинается при 160 К, с хлороформом–190 К; продуктами реакции являются оксиды хлора и брома различного состава, а присутствие азотнокислого льда повышает температуру начала взаимодействия до 210 К. В аналогичных условиях изучено взаимодействие озона с моно- и трихлоруксусными кислотами: при этом первая реакция начиналась при 200К, а вторая- уже при 90 К, что связано с различной энергией связи С-Сl в обеих структурах. В течение 2 года выполнения проекта в аналогичных условиях изучено взаимодействие озона с дихлоруксусной кислотой, а также этилбромидом и 1,2-дихлорэтаном. Показано, что в случае три- и дихлоруксусной кислот оно начинается при температуре 77 К, а в случае монохлоруксусной кислоты– только при температуре 200 К, что может быть связано с перераспределением электронной плотности с атома углерода хлорметильной группы в зависимости от числа электроноакцепторных заместителей. При предварительной адсорбции хлоруксусных кислот на поверхности льда, как это может иметь место на поверхности полярных стратосферных облаков, наблюдается предварительная диссоциация с образованием кислотного остатка CClxH(3-x)COO-, что приводит к понижению реакционной способности за счёт повышения энергии связи C-C. В связи с этим наблюдается рост температуры начала взаимодействия до190 К. В течение третьего года выполнения проекта изучено взаимодействие озона с бромуксусной кислотой, а также пропилбромидом и пропилхлоридом в стратосферных условиях, что дополняет число изученных загрязнителей стратосферы, получены основные кинетические закономерности процессов.