Fotólisis láser aplicada a estudios de oxidación en los sistemas CF2Cl2 + O2 y CF2Cl2 + O3

• Autores: Codnia, Jorge
• Año de publicación: 2006
• Idioma: español castellano
• Tipo de recurso: tesis doctoral
• Colaborador/a o director/a de tesis: Azcárate, María Laura
• Materia: FOTOLISIS DE DESTELLO; QUIMILUMINISCENCIA IR; SISTEMAS DE FLUJO EN FASE GASEOSA; OXIDACION DE CLOROFLUOROCARBONOS; FLASH PHOTOLYSIS; IR CHEMILUMINISCENCE; GAS PHASE FLOW SYSTEMS; CHLOROFLUOROCARBONS OXIDATION
• Institución: Universidad Nacional de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales

Desde hace varios años la comunidad científica tomó conciencia de la preocupante situación que implica la disminución de la concentración de ozono en toda la estratósfera y, en particular, en el vórtice polar antártico. El problema es esencialmente interdisciplinario por lo que tanto sus causas como sus efectos son objeto de estudio de físicos, químicos, meteorólogos, biólogos, etc. Respecto de las causas se sabe que la presencia de ciertos radicales, aún en muy bajas concentraciones, contribuye a la destrucción de ozono mediante ciclos catalíticos eficientes. El presente trabajo está dirigido al estudio de dos procesos de oxidación los cuales producen tres de estos radicales CF2Cl, Cl y ClO. En particular, en esta Tesis se estudia la fotólisis láser de dos sistemas: el sistema CF2Cl2 + O2 y el sistema CF2Cl2 + O3. En el primero de ellos, mediante las técnicas de quimiluminiscencia vibracional IR y de disociación multifotónica IR, se determinó el valor de la velocidad de asociación del radical CF2Cl con O2 y su dependencia de la presión de N2. A su vez se obtuvo evidencia experimental de la existencia de un canal de reacción directo entre dicho radical y O2. En el segundo estudio se determinó la eficiencia de cada uno de los 4 canales de reacción de la oxidación de CF2Cl2 por el radical O(1D) así también como evidencia experimental de la existencia de dos de dichos canales. Para ello se desarrolló la técnica de fotólisis de destello láser en un sistema de flujos a baja presión con detección por espectrometría de masas. Una parte importante de esta Tesis radica en el trabajo experimental que incluye tanto el desarrollo de las distintas técnicas de medición como la construcción de uno de los láseres utilizados. Por otra parte es importante recalcar que en ambos estudios se desarrollaron distintos modelos para explicar los resultados obtenidos.
In the last years the scientific community has become aware of the alarming implications of the ozone concentration depletion in the stratosphere and, specially, in the Antartic polar vortex. Since the problem is essentially interdisciplinary its causes and effects are the object of study of physicists, chemists, biologists, etc. With regards to the causes, it is well known that the presence of certain radicals, even at low concentrations, contributes to ozone depletion through efficient catalytic cycles. The present work aims to the study of two oxidation processes which produce three of these radicals CF2Cl, Cl and ClO. In the first one, the CF2Cl radical association rate with O2 as well as its N2 pressure dependence have been determined through the IR vibrational chemiluminiscence and the IR multiple photon dissociation techniques. At the same time, experimental evidence of the occurrence of a direct reaction channel of this radical and O2 has been obtained. In the second study, the efficiency of each of the 4 channels of the O(1D) oxidation reaction of CF2Cl2 has been determined as well as experimental evidence of the occurrence of two of those channels. The laser flash photolysis technique in a low pressure flow system with mass spectrometry detection has been developed for this purpose. An important part of this Thesis work stems from experimental work that involved the development of the different measurement techniques as well as the building of one of the lasers. It should be stressed that in both studies different models have been developed in order to explain the results.
Fil: Codnia, Jorge. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina.