Untersuchungen zur Chemie der atmosphaerischen Peroxide (FP15). Teil A : Luftverunreinigungen und Waldschaeden

1991

S. 2.1-2.12

3 Abb., 2 Tab., 22 Lit. Ang.

Unselbständiges Werk

200059552

Früherer Titel: früher u.d.T. : Forschungsberichte zum Forschungsprogramm des Landes Nordrhein-Westfalen "Luftverunreinigungen und Waldschaeden"

Wasserstoffperoxid und andere Hydroperoxide koennen eine wichtige Rolle bei der Erklaerung von Waldschadenssymptomen spielen /1-7/. Die phytotoxische Wirkung dieser Substanzen ist bekannt /1-4/ und einige Hydroperoxide, einschliesslich H2O2, wurden in der Waldluft /5,6/ sowie auch in den Blaettern von Pflanzen nachgewiesen /7/. Vergleichsmessungen innerhalb und ausserhalb des Waldes zeigen eine Erhoehung der H2O2- Konzentrationen im Bestand /8/ und weisen somit auf eine lokale Hydroperoxidquelle hin. Die Reaktion von atmosphaerischem Ozon mit biogenen, ungesaettigten Kohlenwasserstoffen, wie Terpenen und Isopren, fuehrt zur Bildung von Radikalen /9,10/, die bei Folgereaktionen zur Bildung von Hydroperoxiden beitragen. Die hier vorgestellten Untersuchungen haben ergeben, dass eine nichtradikalische Quelle bei der Ozonolyse von biogenen Alkenen die radikalische H2O2- Bildung bei weitem ueberwiegt. Mit Hilfe der Diodenlaserabsorptionsspektroskopie wurden die Gasphasenreaktionen verschiedener Alkene, darunter auch einiger Terpene und Isopren, mit Ozon auf H2O2- Bildung hin untersucht. Die hierbei beobachteten H2O2- Konzentrationen, bezogen auf die umgesetzten Kohlenwasserstoffmengen, lagen im Bereich weniger Promille. In Gegenwart von Wasserdampf wurde eine signifikante Erhoehung der Wasserstoffperoxidausbeute beobachtet. Dieser Wassereffekt resultiert aus einer direkten Reaktion des Wasserdampfes mit dem Criegee-Biradikal, welches als kurzlebiges Zwischenprodukt bei der Reaktion von ungesaettigten Kohlenwasserstoffen mit Ozon entsteht. Dieses Criegee-Radikal kann auch mit anderen Spurenstoffen, z.B. mit SO2, reagieren. Es wurde die Geschwindigkeitskonstante fuer die Reaktion des einfachsten Criegee-Biradikals (CH2OO) mit Wasserdampf relativ zur Reaktion mit SO2 bestimmt. Die Ausbeute der H2O2- Bildung, bezogen auf die Gesamtgeschwindigkeitskonstante fuer CH2OO + H2O von k = (Formel) x 10 hoch - 17 Kubikcentimeter s hoch -1, betraegt 5 - 10%. Bei komplexeren Criegee- Biradikalen liegt die Ausbeute an H2O2 noch deutlich hoeher. Im Falle von (CH3)2COO wurde eine Ausbeute von 15 - 30% ermittelt.