O. W iMłi S. J. DullY I'Amur ittufowuŁ*. ^.rujw 2U)? ISBN V?mt-$M5J24-J.' O by PWN 2040
38 2. Atmosfera ziemska
bliska 1 dla k < 360 nm (wysokoenergetyczny kraniec promieniowania widzialnego), ale zmniejsza się do wartości 0 dla /. < 440 nm. Mówimy wówczas, że minimum energii potrzebne do zainicjowania procesu związane jest z promieniowaniem o długości fali 400 nm. Szybkość reakcji określona jest wówczas następującym równaniem:
szybkość = /1INO2)
Jak zwykle, fotochemiczna stała szybkości reakcji pierwszego rzędu zależy od natężenia i długości fali promieniowania inicjującego reakcję. Dla reakcji fotolizy ditlenku azotu wartości fi mieszczą się w zakresie od 5.6 • 10-J s-1 przy intensywnym świetle słonecznym do wartości zero w nocy.
PRZYKŁAD 2.10
Okres półtrwania tlenku azotu(IV) przy intensywnym promieniowaniu słonecznym
Un — ln2//i
Pizy świetle słonecznym okies półtrwania tlenku azotu)IV) wynosi ok. 120 s. co wskazuje, ze jego fotoliza przebiega szybko.
Rozkład ditlenku azotu jest równoważony syntezą, której przebieg opisano równaniem (2.13) i która jest również kinetycznie szybkim procesem. Ustalający się stan stacjonarny. określany mianem stanu fotostacjonarnego, można opisać przez przyrównanie szybkości reakcji produkcji i rozkładu
produkcja [reakcja (2.13)J = rozkład [reakcja (2.20)|
A2[ROO*][NO) = /,[N02)
A zatem
|N02) *2[R00*|
[NO] “ fi
(Zauważmy, że ROO* jest substratem szeregu substancji chemicznych, łącznie z ozonem, a ki jest złożoną stałą szybkości.) W każdym przypadku końcowe równanie określa stosunek stężeń ditlenku azotu i tlenku azotu, który ustala się bardzo szybko i może ulegać zmianie od małych wartości w pełnym słońcu, gdy f\ jest duże, do większych wartości w porze nocnej.
Przykładem reakcji zachodzącej w troposferze zilustrowaliśmy znaczenie fotochemii w reakcjach zachodzących w atmosferze. W tej warstwie atmosfery zachodzi też wiele innych reakcji fotochemicznych i stają się one nawet bardziej istotne, gdy przechodzimy do stratosfery i wyżej. Wynika to oczywiście z faktu dostępności wcześniej niezaab-sorbowanego promieniowania o wysokiej energii w rozrzedzonych górnych warstwach