Химики выяснили, как влажность влияет на превращение соединений дыма ночью

Дым от сгорания биомассы продолжает изменяться и после захода солнца. Химики из Кентуккийского университета показали, что влажность воздуха способна менять направление этих ночных реакций. В лабораторных опытах они исследовали катехол — органическое соединение, присутствующее в выбросах при горении растительного материала.

Почему важно изучать дым ночью

Днём существенную роль в превращениях атмосферной органики играют процессы, связанные с солнечным излучением. После заката меняется соотношение окислителей. Нитратные радикалы, которые образуются при взаимодействии озона с диоксидом азота, становятся важными участниками ночной химии. Утверждать, что все остальные окислители ночью полностью исчезают, было бы неверно.

Катехол может превращаться в нитросоединения и более крупные молекулы. Часть таких продуктов относится к коричневому углероду — органическому веществу аэрозолей, которое поглощает свет. Поэтому изменение состава продуктов реакции важно не только для химии дыма, но и для понимания его оптических свойств.

Как вода меняла направление реакции

Мд. Сохел Рана и Марсело Гусман исследовали окисление тонких плёнок катехола нитратными радикалами при относительной влажности от 0 до 90%. Это модельная система для изучения реакций на поверхности частиц, а не измерение всего состава настоящего пожарного шлейфа.

При изменении влажности наблюдались разные пути превращения вещества:

• в сухих условиях преобладали нитрование и объединение молекул в более крупные соединения;
• с ростом влажности относительная роль нитрования снижалась;
• более влажные условия способствовали окислительному разрыву ароматического кольца и образованию кислородсодержащих продуктов, в том числе органических кислот.

Состав смесей определяли несколькими спектроскопическими и хроматографическими методами. Сопоставление результатов позволило проследить не только исчезновение исходного соединения, но и перераспределение продуктов между разными химическими группами.

Что результаты означают для атмосферных моделей

Исследование опубликовано 24 октября 2026 года в Environmental Science & Technology. Оно показывает, что влажность следует рассматривать как активный фактор ночного химического старения дыма. Воздушный шлейф может проходить через области с разными погодными условиями, и одни и те же исходные вещества при этом будут превращаться по-разному.

Читайте также: Дым лесных пожаров в Квебеке вызвал деформации крыльев у лесных мотыльков.

Однако лабораторные результаты не доказывают, что влажный дым всегда менее токсичен или безопаснее для человека. Реальный пожар одновременно выбрасывает множество соединений, а их дальнейшие реакции зависят от состава воздуха, температуры и других условий. Новая работа уточняет отдельный механизм и даёт данные для более реалистичного описания загрязнения.