Asit Yağmurunu Oluşturmak İçin Alkalik Sürpriz
Amonyak Sülfür Trioksidin Atmosferdeki Sülfürik Aside Hidrolizini Katalize Edebilir
Simülasyon deneyleri, atmosferin en alt kısmındaki sülfürik asit oluşumu, bir baz yani amonyak tarafından katalize edebileceğini göstermiştir. Dahası amonyak, araştırmacılar alışılmadık patikanın asit yağmurunun oluşmasında önemli bir rol oynayabileceği konusunda iddiada bulunduklarından diğer bütün katalizörleri devre dışı bırakıyor gibi görünüyor.
Önceden sadece su ve asidin, atmosferik sülfürik asit oluşumunun sülfür trioksit hidrolizi ile katalize ettiği düşünüldü. Tersine amonyak’ın, -atmosferdeki en bol alkali gaz- sülfürik asidin etkin nötrleştirici ajan olduğu varsayıldı.
Jaipur’daki Malaviya Ulusal Teknoloji Enstitüsü’nde geçen yıl Biman Bandyopadhyay ve arkadaşları, amonyak’ın atmosferik karbonik asitin ayrışması için bir katalizör olarak su ve asitlerle rekabet edebileceğini kanıtladı. Bir katalizör her ileri reaksiyonun aktivasyon sınırını düşürdüğünde tersi de aynı şeyi yapacaktır. Çalışma ekibi, amonyakın – bir asitin bozunumunu sağladığı için – sülfürik asit oluşumunu katalizleyebileceğini merak ediyordu.
Bandyopadhyay, “Amonyak, sülfürik asidi nötrleştirmekte ve böylece asit yağmuru amonyum sülfat ve amonyum sülfat üreten reaksiyonlar yoluyla engellediği düşünülmektedir” diyor. Bunun her zaman geçerli olmayabileceğini bulduk ve amonyak, sülfürik asit oluşumuna yardım ederek asit yağmurunun yükselmesine neden olabilir.
Çalışma ekibi elektronik yapı hesaplamaları yapan yazılımı kullanarak, troposferdeki koşullar altında su veya amonyak ile katalize edildiğinde reaksiyon aktivasyonunu ve hız katsayılarını bulmak için bu keşfi yaptı. İlgili sonuçlar teorik olarak amonyak’ın sülfürik asit oluşumu için bir katalizör görevi yapmakla kalmayıp, su ve diğer katalizörleri dışarıda bırakan bir hız sabitine sahip olduğunu gösterdi.
Bandyopadhyay, ‘Özellikle önceki karbonik asit ayrışımı deneylerimizden dolayı, amonyak katalizli hız sabitinin sudan daha yüksek olmasını bekliyorduk.’ diyor. ‘Ancak 5 ile 7 kat büyüklüğünde daha yüksek basamakta olduğunu bulduğumuzda, çok şaşırdık.’
Finlandiya Helsinki Üniversitesi hesaplayıcı atmosferik kimyager Theo Kurtén, amonyak katalizli reaksiyon bazı koşullarda geçerli olsa bile, sülfür trioksidin sülfürik aside dönüşümü, su ile çok hızlı bir şekilde gerçekleşir. Ancak Theo, çalışmalarının kimyasal mekanizma ve teorik kimya bakış açısı bakımından sağlam ve ilginç olduğunu da ekledi.
Kaynak: chemistryworld.com
