Heidelberg 1999 – wissenschaftliches Programm

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MO: Molekülphysik

MO 13: Chemische Reaktionen

MO 13.4: Vortrag

Freitag, 19. März 1999, 14:45–15:00, PA1

Untersuchung zur Isotopie von Ozon in einer elektrischen Entladung: Hinweise auf die Wandrekombination O+O₂→ O₃ ? — •Chr. Janssen, S. Krohn, D. Krankowsky und K. Mauersberger — MPI für Kernphysik, Bereich Atmosphärenphysik, Postfach 10 39 80, 69029 Heidelberg

Die bekannte Neutralgasreaktion O+O₂+M→ O₃+M zum Ozonmolekül zeigt ein isotopisch anomales Verhalten. So sind die schweren Isotope ⁴⁹ O₃ und ⁵⁰ O₃ gegenüber dem ⁴⁸ O₃ -Molekül um 10 % bzw. 12 % bei der Ozonbildung angereichert [1].

Interessanterweise verschwindet dieser Effekt im Labor, wenn das Ozon bei niedrigen Drücken erzeugt wird, und für die schweren Isotopomere werden sogar Abreicherungen beobachtet [1,2]. Sowohl die Ursache für die beobachteten Anreicherungen als auch die Ursache für die Abreicherungen bei niedrigen Drücken sind bislang unverstanden.

Eine neue massenspektrometrische Studie der in einer elektrischen Entladung erzeugten Ozonisotopomere ⁴⁸ O₃ , ⁴⁹ O₃ und ⁵⁰ O₃ im Übergangsregime zwischen den außergewöhnlich hohen Anreicherungen und den negativen Werten bestätigt die früheren Messungen [1,2]. Zur Erklärung der beobachteten Druckabhängigkeit der Anreicherungen wird ein einfaches reaktionskinetisches Modell vorgeschlagen, das auf einer isotopenneutralen, heterogenen Bildungsreaktion an der Wand beruht.
[1] J. Morton et al. (1990), Geophys. Res. Lett. 95, 901 – 907.
[2] S. Bains-Sahota et al. (1987), J. Chem. Phys. 91, 4370 – 4374.