| Περίληψη |
Στην παρούσα πτυχιακή εργασία μελετήθηκε η θερμοκρασιακή εξάρτηση της αντίδρασης αέριας φάσης ατόμων χλωρίου (Cl) με το προπυλένιο (CH2=CHCH3), στο όριο μηδενικής πίεσης, ~ 2 mTorr. Πιο συγκεκριμένα, διεξήχθησαν πειράματα σε τέσσερις θερμοκρασίες: 273, 303, 333 και 353 Κ. Τα πειραματικά αποτελέσματα αναπαρίστανται ικανοποιητικά από μία τύπου Arrhenius έκφραση, k(T, 2 mTorr) = (2.62 ± 1.55) × 10-11 × exp[(210±180)/ T] cm3 molecule-1 s-1, k(303 K, 2 mTorr) = ((6.08± 0.46) ×10-11 cm-3 molecule-1 s-1). Όπως φαίνεται η συμπεριφορά του συντελεστή ταχύτητας συναρτήσει της θερμοκρασίας αποκλίνει από την απλή εφαρμογή της έκφρασης Arrhenius καταδεικνύοντας ότι πρόκειται για σύνθετη αντίδραση που συνίσταται από διαδοχικές ή/και παράλληλες στοιχειώδεις διεργασίες. Η αρνητική ενέργεια ενεργοποίησης που προσδιορίστηκε είναι συνεπής με μηχανισμό σχηματισμού ενδιαμέσου προϊόντος προσθήκης (Intermediate Adduct), που αναμένεται να σταθεροποιείται αποτελεσματικότερα σε χαμηλές θερμοκρασίες, λόγω χαμηλότερου ενεργειακού περιεχομένου και ως εκ τούτου να αυξάνει ο συντελεστής ταχύτητας με σύγχρονη μείωση της θερμοκρασίας. Τα πειράματα, διεξήχθησαν με τη μέθοδο προσδιορισμού του συντελεστή απόλυτης ταχύτητας (Absolute Rate Method) χρησιμοποιώντας την τεχνική συνεχούς ροής του Αντιδραστήρα Πολύ Χαμηλής Πίεσης (Very Low Pressure Reactor, VLPR). Αντιδρώντα και σταθερά προϊόντα καταγράφονται ποσοτικά διαρκώς με χρήση τετραπολικής φασματομετρίας μαζών. Η συγκεκριμένη μελέτη αποτελεί την πρώτη μέτρηση στο όριο μηδενικής πίεσης, παράμετρος εξαιρετικά κρίσιμη για την περιγραφή της εξάρτησης του συντελεστή ταχύτητας από την πίεση σε εύρος συνθηκών που απαντώνται στην ατμόσφαιρα, καθώς επίσης την πρώτη μέτρηση με χρήση Absolute Rate μεθόδου. Τέλος, η συστηματική μελέτη απλών ακόρεστων υδρογονανθράκων αναμένεται να αποτελέσει σημείο αναφοράς για τη διερεύνηση της ατμοσφαιρικής δραστικότητας και τη συσχέτιση δομής – δραστικότητας πιο σύνθετων, φθοροϋποκατεστημένων υδρογονανθράκων, που αποτελούνα τα πλέον πρόσφατα προτεινόμενα εναλλακτικά των χλωροφθορανθράκων (CFC) και τα δεδομένα του μηχανισμού τροποσφαιρικής αποικοδόμησης και δραστικότητας είναι εξαιρετικά ελλιπή.
|
Θερμοκρασιακή Εξάρτηση του Συντελεστή Ταχύτητας της Αντίδρασης Αέριας Φάσης Ατόμων Cl με CH2=CHCH3
