Presentación de PowerPoint - Instituto de Estructura de la Materia

Presentación de PowerPoint - Instituto de Estructura de la Materia

Estudios de laboratorio
aplicados a la
Química Atmosférica
Dr. Óscar Gálvez González
Departamento de Física Molecular, Instituto de
Estructura de la Materia, CSIC
Instituto de
Estructura de
la Materia del
CSIC,
Madrid
E. Ingeniería
Industrial,
UCLM,
Toledo
Grupo de Investigación
Capas de la Atmósfera
El Ozono
Aerosoles
Incertidumbres en los modelos
climáticos
Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change
Cambio en la radiación entrante/saliente
El papel del Yodo
Mayor destructor de Ozono en la tropósfera y generador de Aerosoles
Estudios de Laboratorio (Ej. 1)
NOx
I
VOCs
I
I
¿Composición
inicial?
O3
I2
Envejecimiento del
aerosol
¿En qué se transforma y cómo?
¿qué propiedades presenta?
IO3-, I-,
Org-I
Estudios de Laboratorio (Ej. 1)
Montaje Experimental
Reactor
Ozono
Gases
Aire
Ultrapuro
Generación
Aerosoles
Filtros
Estudios de Laboratorio (Ej. 1)
Técnicas Analíticas
Electroquímica
Muestra (20 nM KI + 120 nM KIO3)
3,00E-007
2,50E-007
Muestra + 20 nM KI
Muestra + 20 nM KI reducida
Mezcla reducida + 20 nM KI
Mezcla reducida + 40 nM KI
2,00E-007
Current (A)
Espectroscopía UV/Vis
1,50E-007
1,00E-007
5,00E-008
0,00E+000
-0,6
-0,4
Potential applied (V)
-0,2
0,0
Estudios de Laboratorio (Ej. 1)
Experiments in dark
Experiments with amibient light
120
-
% I reacted with O3
100
80
60
40
20
Máximo de conversión a especies
volátiles de yodo en torno a una
concentración de 1 ppm de O3,
0
-20
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
[O3]/ppm
Experiments in dark
Experiments with ambient light
90
80
-
La conversión en yodato alcanza estado
estacionario para concentraciones de
aproximadamente 2 ppm.
% I converted to IO3-
70
60
50
40
30
20
10
0
-10
0,0
0,5
1,0
1,5
[O3]/ppm
2,0
2,5
3,0
3,5
Estudios de Laboratorio (Ej. 2)
Reciclado del Yodo inerte: ¡vuelta a empezar!
I react.
¿?
IO3-
IO3-
Estudios de Laboratorio (Ej. 2)
Montaje Experimental
IO3- + NH4+ + H2O
O. Gálvez, M.T. Baeza-Romero, Mikel Sanz and A. Saiz-Lopez. Photolysis of frozen iodate
salts as a source of active iodine in the polar environment. Atmos. Chem. Phys. Discuss.,
15, 27917-27942, doi:10.5194/acpd-15-27917-2015, 2015.
Estudios Teóricos (I)
Constante de velocidad de la reacción IO + NO2  INO3 para distintas
concentraciones (presiones) de N2
Kf Exp
9,00E-012
Kf calc. MESMER
3
-1
-1
kf (cm mocelule s )
8,00E-012
7,00E-012
3 atm
1 atm
6,00E-012
5,00E-012
4,00E-012
3,00E-012
2,00E-012
1,00E-012
0,00E+000
0,00E+000
2,50E+019
5,00E+019
7,50E+019
[M] (N2) molecule cm
-3
1,00E+020
Estudios Teóricos (II)
Espectros calculados y experimentales de IxOy (x=1,2, y=1-4)
1.40E-017
I2-exp
1.30E-017
IO-exp
OIO-exp
1.20E-017
1.00E-017
I2O4-Calc
9.00E-018
I2O5-Calc
8.00E-018
7.00E-018
6.00E-018
2
-1
IO-Calc
OIO-Calc
IOIO-Calc
IOI-Calc
I2O3-Calc
1.10E-017
 (cm molecule )
I2-Calc
5.00E-018
4.00E-018
3.00E-018
2.00E-018
1.00E-018
0.00E+000
300
400
500
 (nm)
600
700
Estudios Teóricos (III)
Esquema de reacción de la variación de la energía libre de
Gibbs en la formación y destrucción del intermedio IOOO-.
Óscar Gálvez, M. Teresa Baeza-Romero, Mikel Sanz and Luis F. Pacios. Theoretical study on the
reaction of ozone with aqueous iodide. PCCP. (2016), 18, 7651-7660.
GRACIAS