Ilmakemian tutkimus

Ryhmässä tutkitaan ilman reaktiivisia yhdisteitä, niiden lähteitä ja vaikutuksia ilmakemiaan.

Kuva 1: Kuusen haihtuvien orgaanisten yhdisteiden (mm. terpeenien) mittausta

 

Orgaaniset yhdisteet

Haihtuvia orgaanisia yhdisteitä pääsee ilmaan liikenteestä, puun ja fossiilisten polttoaineiden palamisesta, teollisuuden prosesseista ja luonnosta. Ilmassa nämä yhdisteet reagoivat aiheuttaen mm. otsonin muodostusta. Lisäksi niillä arvellaan olevan merkittävä osuus uusien hiukkasten muodostuksessa ja kasvussa. Suomessa on runsaasti metsiä ja puista haihtuvien orgaanisten yhdisteiden määrä on suuri. Mittaamme luonnon orgaanisten yhdisteiden päästöjä (kuva 1) ja tutkimme niiden vaikutusta ilmakemiaan.

 

Epäorgaaniset yhdisteet

Ilman epäorgaaniset kaasut osallistuvat myös uusien hiukkasten ja pilvien muodostukseen vaikuttaen siten ilmastonmuutokseen. Tämän takia on tärkeä tutkia kaasujen lähteitä ja pitoisuuksia sekä niiden muodostamien hiukkasten kemiallista koostumusta. Kuvassa 2 esitetään mittaamiemme epäorgaanisten kaasujen pitoisuuksia metsäilmassa.


Kuva 2: Epäorgaanisten kaasujen (ammoniakki, typpihappo, typpihapoke) vuorokausijakaumia Hyytiälässä kesällä

 

Reaktiivisuus

Ryhmässä tutkitaan myös ilman kokonaisreaktiivisuutta. Mittaamalla samanaikaisesti yksittäisten yhdisteiden pitoisuuksia ja ilman kokonaisreaktiivisuutta, pystytään selvittämään kuinka suuri osa reaktiivisuudesta tunnetaan (kuva 3). Uusia yhdisteitä etsitään tilanteista, joissa tuntemattoman reaktiivisuuden osuus on suuri ja kromatografisia mittausmenetelmiä kehitetään mahdollisille uusille yhdisteille.

 

Kuva 3: Ilman kokonaisreaktiivisuus

 

Mittausmenetelmät

Käytössämme on jatkuvatoimisia kaasukromatografeja orgaanisten yhdisteiden mittauksiin sekä ionikromatografeja epäorgaanisten kaasujen ja hiukkasten mittauksiin. Yhdistämällä ionikromatografi massaspektrometriin pystytään mittaamaan myös polaarisempia ja vähemmän haihtuvia orgaanisia yhdisteitä (esim. amiineja ja orgaanisia happoja) jatkuvatoimisesti sekä kaasuista että hiukkasista (Kuva 4). Jatkuvilla mittauksilla saadaan tietoa yhdisteiden lyhytaikaisista pitoisuusvaihteluista, päästölähteistä ja ilmakemiasta. Ilman hydroksyyliradikaali(OH)-reaktiivisuutta mitataan suhteellisen reaktiivisuuden menetelmällä (comparative reactivity method, CRM).

 

Kuva 4: Jatkuvatoiminen ionikromatografi (MARGA) liitettynä massaspektrometriin
 

28.11.2014

Yhteyshenkilöt

Ryhmäpäällikkö:
Tutkimusprofessori Hannele Hakola
p. 029 539 5512
 

Epäorgaaninen kemia:
Erikoistutkija Ulla Makkonen
p. 029 539 5464
 

Orgaaninen kemia:
Erikoistutkija Heidi Hellén
p. 029 539 5481
 

sähköposti: etunimi.sukunimi@fmi.fi
fax (029) 539 5403
puhelinvaihde: (029) 539 1000