Pus veya toz pusu, çeşitli gazlı kirleticilerin oluşturduğu bir kokteylin oksitlenmesi ve bunun sonucunda meydana gelen partiküllü maddelerin Güneş ışığını dağıtmasıyla meydana geliyor. Bu sürece çoğunlukla hidroksil radikalleri (OH) aracılık ediyor. Şimdiyse bilim insanları, OH’ların oluşumunda yeni bir güzergâh keşfettiklerini aktarıyor. Yeni keşfedilen bu radikal oluşum mekanizması, geçtiğimiz ay Angewandte Chemie bülteninde yayımlanan çalışmanın gösterdiği üzere hava arıtımı ve enerji endüstrisi için yeni perspektifler de sunabilir.
Toz pusu, is içeren ince partiküllü maddeden oluşuyor. Fabrikalardan, taşıt egzoslarından ve diğer kaynaklardan çıkan gazlı kirleticiler yoğunlaşabilen maddeye dönüştüğü zaman oluşuyor. Philadelphia – Pennsylvania Üniversitesinde çalışan ve çalışmanın eş yazarı olan Joseph S. Francisco, “Bu yoğunlaşma, OH radikallerinin faaliyetiyle önemli ölçüde hızlanıyor” diyor.
OH radikallerinde nitrojen oksit ve ozon gibi yaygın bilinen kaynaklar, Doğu ve Güney Asya’nın mega şehirleri gibi pustan muzdarip bölgelerde görülmeye devam eden büyük pus olaylarının yalnızca bir kısmından sorumlu.
Francisco ile Çin Bilimler Akademisinde çalışan Hong He ve Nebraska-Lincoln Üniversitesinde çalışan Xiao Cheng Zeng’in araştırma takımları, yeni çalışmalarında is parçacıklarının kimyasal faaliyetlerine daha yakından bakıyor. İs, dizel egzozunun dumanından kaynaklanıyor veya ormanların tarla açmak amacıyla yakılmasından ya da orman yangınlarından yayılıyor. Ancak tutuşmamış karbondan oluşan is parçacıklarının, şimdiye kadar kaynak olmaktan ziyade hidroksil radikallerini emen yapılar olduğu düşünülmüş.
Buna rağmen Francisco ve araştırma takımının yürüttüğü yeni deneyler, is parçacıklarının Güneş ışığı olduğu esnada hava ve su buharıyla sürüklenmesi durumunda OH radikallerinin oluşabileceğini göstermiş.
Fakat bu süreçte oluşan hidroksil türlerinin, is yüzeyinden ayrılmayacağı ve hızla yeniden tepkimeye gireceği bekleniyormuş. Ancak yapılan enerji hesaplamaları, hidroksilin “dolaşım benzeri özellikler” sergilediğini göstermiş. Makalenin yazarları, hidroksillerin en sonunda ayrılana kadar yüzey boyunca göç ettiğini belirtiyor.
Çalışmanın sonuçları, araştırmacıların is parçacıklarının smog oluşumunda etkin bir rol oynadığına karar vermesine yol açmış. Fakat araştırmacılar burada durmuyor: Su moleküllerinin radikallere ayrışmasında ışık radyasyonunun yeterli olduğu görüldüğünden, söz konusu madde metalsiz karbokatalistlerin geliştirilmesinde kullanılabilir. Bunun gibi is tabanlı katalizler, havanın nitrojen oksit ve uçucu organik bileşenler (VOC) gibi kirleticilerden arındırılmasına yardım edebilir veya ışık enerjisinden kimyasal enerji oluşturulmasında kullanılabilir. Bunlar da çevre dostu yapay fotosenteze zemin hazırlayabilir.
Kaynak: Wiley. Çeviren: Ozan Zaloğlu.
