ペルオキシアシルナイトレート

ペルオキシアシルナイトレート (PAN) とは

ペルオキシアシルナイトレート (Peroxyacyl nitrates, PAN) は、光化学スモッグの主要な成分の一つとして知られています。PAN は、その毒性と刺激性により、人間の呼吸器や目を刺激する有害物質であり、環境にも悪影響を及ぼします。

PAN の生成過程

PAN は、ペルオキシラジカルと二酸化窒素 (NO2) の反応によって生成されます。代表的な例として、ペルオキシアセチルナイトレート (CH3COOONO2) の生成反応があります。


炭化水素 + O2 + NO2 + 光 → CH3COOONO2


一般式で表すと以下のようになります。


CxHyO3 + NO2 → CxHyO3NO2


PAN は、発電所や内燃機関から直接排出されるのではなく、大気中での化学反応によって生成される二次汚染物質です。この反応は、太陽光からの紫外線によって触媒され、炭化水素がアルデヒドやケトン、さらにはジカルボニル化合物へと変化し、これらの化合物が二次反応を起こしてペルオキシラジカルを生成し、最終的に二酸化窒素と反応して PAN を形成します。

PAN の性質と影響

PAN は、毒性と刺激性の両方を持ち合わせており、オゾンよりも水に溶けやすい性質があります。非常に低い濃度 (十億分の一程度) でも目を刺激し、高濃度になると広範囲の植物に影響を及ぼす可能性があります。また、PAN とその塩化物は変異原性を持つとも言われており、皮膚癌の原因となる可能性も指摘されています。

大気化学における PAN の役割

PAN は、大気中で比較的ゆっくりとラジカルと二酸化窒素に分解されるため、都市や工業地帯から遠く離れた地域まで輸送されることがあります。特に、PAN は窒素酸化物をオゾンが効率的に生成される場所まで輸送する役割を果たすため、対流圏オゾンの生成において重要な役割を果たしています。

まとめ

PAN は、光化学スモッグの主要な成分であり、人間の健康や環境に悪影響を及ぼす有害物質です。PAN の生成過程や大気中での挙動を理解することは、大気汚染対策を講じる上で非常に重要です。また、PAN は対流圏オゾンの生成にも関与しており、地球規模での環境問題にも影響を与えていると考えられます。

参考文献

(参考文献 1)
(参考文献 2)
* (参考文献 3)

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