Tutkimus paljastaa uutta tietoa ilmakehän hiukkasten muodostumisesta
![Havumetsää](/_next/image?url=https%3A%2F%2Fcontent-webapi.tuni.fi%2Fimage-style%2Flandscape%2Fproxy%2Fpublic%2F2019-10%2F1901009_havumetsa_900px.jpg%3Fitok%3D_EijhsH2&w=1920&q=75)
Monoterpeenit ovat pääasiallinen ilmakehässä esiintyvien sekundääristen orgaanisten aerosolien (secondary organic aerosol, SOA) lähde. Monet ikivihreät havut, muun muassa männyt ja kuuset, haihduttavat monoterpeenejä ilmakehään.
– Monoterpeenien hapettuessa syntyy pitkälle hapettuneita orgaanisia HOM-molekyylejä, jotka tiivistyvät ilmakehän muiden pienhiukkasten ympärille ja muodostavat suurempia SOA-hiukkasia. Tällaisia hiukkasia voi muodostua myös pelkästään hitaasti haihtuvista HOM-molekyyleistä, mutta prosessia ei ole vielä havaittu ilmakehässä tehdyissä kenttämittauksissa, kertoo aerosolianalytiikan tenure-track tutkija Matti Rissanen Tampereen yliopistosta.
Uudessa tutkimuksessa kartoitettiin ensimmäistä kertaa pitkälle hapettuneiden peroksidiradikaalien, joista HOM-yhdisteet muodostuvat, sekä niistä muodostuvien yhdistymistuotteiden rakenne. Erityisesti vähäisinä pitoisuuksina esiintyvillä yhdistymistuotteilla on tärkeä rooli ilmakehän pienhiukkasten muodostumisessa.
Tutkimus valottaa useiden HOM-RO2 radikaalien ja dimeerien rakennetta ja niiden muodostumista monoterpeenien otsonolyysireaktioiden seurauksena. Tutkimuksessa käytettiin myös ensimäistä kertaa online-tandemmassaspektrometria -menetelmää reaktiivisten yhdisteiden, kuten orgaanisten radikaalien, kemialliseen karakterisointiin.
– Tulokset lisäävät ymmärrystämme ilmakehän radikaaleista ja auttavat mallintamaan itsehapettumisen prosesseja sekä hiukkasmuodostuksessa erittäin tärkeiden dimeerien muodostumista, Rissanen kuvaa.
Vastaavaa tutkimusasetelmaa voidaan hyödyntää lyhytikäisten tai epävakaiden orgaanisten yhdisteiden – kuten orgaanisten radikaalien – tutkimukseen kaasufaasissa, jossa niiden pitoisuudet ovat vähäisiä ja joita ei voida tutkia offline-mittauksilla.
Artikkeli on julkaistu Nature Communications -lehdessä: Structures and reactivity of peroxy radicals and dimeric products revealed by online tandem mass spectrometry.