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Kinetische Untersuchungen von Reaktionen des Nitratradikals (NO 3) und des Carbonatradikalanions (CO 3 -) in wäßriger Lösung

Umschlag, Thomas

Im Rahmen dieser Arbeit wurden mit Hilfe einer Laserphotolyse-Laser-Langweg- Absorptionsapparatur (LP-LLPA) kinetische Daten zu Reaktionen des Nitratradikals und des Carbonatradikalanions in wäßriger Lösung erhalten. Die Erzeugung der Radikale erfolgte hierbei durch die Photolyse geeigneter Radikalvorläufersubstanzen. Zudem wurde in der vorliegenden Arbeit eine temperaturunabhängige Methode zur Erzeugung des Nitratradikals in wäßriger Lösung entwickelt. Dabei erfolgte die Erzeugung des NO3-Radikals durch die Photolyse einer salpetersauren, wäßrigen Lösung bei einer Wellenlänge von 248 nm. Die in der Folge der Photolyse gebildeten OH-Radikale können in einer H-Abstraktionsreaktion an der undissoziierten Salpetersäure (HNO3) das Nitratradikal bilden. Schwerpunkt der kinetischen Untersuchungen waren die Bestimmung von Geschwindig-keitskonstanten der Reaktionen des Nitratradikals mit aromatischen Verbindungen (substituierte Phenole, Kresole und Benzoesäuren), sowie mit aliphatischen Verbindungen (Isoprene, Terpene und deren oxidative Abbauprodukte). Kinetische Untersuchungen des Carbonatradikalanions wurden zu Reaktionen mit verschiedenen aromatischen Verbindungen, wie auch einigen aliphatischen Alkoholen durchgeführt. Dabei wurden verschiedenen Reaktionsparameter, wie Temperatur, Druck, pH-Wert und Ionenstärke der Meßlösung variiert. Die so erhaltenen kinetischen Daten konnten zum einen dazu verwendet werden, um mit Hilfe publizierter Korrelationen mögliche Verzweigungsverhältnisse der Reaktionen angeben zu können. Zum anderen konnte aus den gemessenen Geschwindigkeitskonstanten die Bedeutung der Chemie der untersuchten freien Radikale auf die Chemie der wäßrigen Phase von Wolkentröpfchen und Aerosolen hervorgehoben werden. Zu diesem Zweck wurden für ausgewählte Reaktionen des Nitratradikals Senkenstärken verschiedener Reaktionen bestimmt. Einige kinetische Ergebnisse der Reaktion des Carbonatradikalanions mit aromatischen Verbindungen wurden in ein einfaches Modell eingebracht, aus dem die Bedeutung der Chemie von CO3- auf Abbaureaktionen von Aromaten in wäßriger Lösung deutlich wurde.

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Umschlag, Thomas: Kinetische Untersuchungen von Reaktionen des Nitratradikals (NO 3) und des Carbonatradikalanions (CO 3 -) in wäßriger Lösung.

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