Aerosolien tutkiminen käyttäen NMR-spektroskopiaa

Abstract

Aerosolien tutkiminen on lisääntynyt ilmastotietoisuuden kasvaessa, erityisesti ihmisen aiheuttamien aerosolipäästöjen kohdalla. Tietoa aerosolien kulkeutumisesta on tarjolla suhteellisen vähän ja aerosolien kokonaisvaikutus on vielä varsin tuntematon. Vaikka kokonaisvaikutusta ei täysin tunneta, on aerosolien merkitys ilmastoon kuitenkin merkittävä, sillä ne vaikuttavat suoraan ilmakehän ominaisuuksiin, kuten läpäisyvyyteen ja pilvien muodostumiseen sekä niiden koostumukseen. Nämä taas osaltaan vaikuttavat merkittävästi ilmastoon kokonaisuutena rajoittaen säteilyn kulkua sekä avaruudesta maan pinnalle että maan pinnalta avaruuteen. Pilvien koostumus puolestaan vaikuttaa suoraan kasvihuoneilmiön tehokkuuteen.

NMR-spektroskopia on monipuolinen tutkimusmenetelmä, joka soveltuu erityisen hyvin molekyylien ominaisuuksien tutkimiseen. NMR-spektroskopian vahvuuksia ovat suuri informaatiomäärä sekä se, etteivät näytteen rakenteet vahingoitu tai muuten muutu mittauksen vuoksi. NMR-spektroskopian heikkous on sen huono herkkyys, joten näytteen määrän on oltava riittävä, jotta saadaan tuotettua tarpeeksi vahva signaali. Tässä kandidaatin tutkielmassa tutustutaan yleisesti erilaisiin aerosoleihin, NMR-spektroskopian perusteisiin sekä erityisesti aerosolien mittaamisessa käytettyihin menetelmiin. Lisäksi käydään läpi yhden aerosolityypin, natriumdekanaatin, mittaustapahtumat sekä tulokset. Työn tulokset tukevat aiempien tutkimuksien havaintoja natriumdekanaatin kriittisen misellikonsentraation arvosta noin 50 mM - 100 mM alueella. Tulokset tukevat käsitystä NMR-spektroskopian hyvästä soveltuvuudesta erityisesti orgaanisten aerosolien tutkimuksessa.