Please use this identifier to cite or link to this item: http://ktisis.cut.ac.cy/handle/10488/8587
Title: Συσχέτιση επιφανειακής τάσης και διηλεκτρικής σταθεράς σε νεφοστραγονίδια μέσω προσομοιώσεων μοριακής δυναμικής
Authors: Βορκά, Φλώρα 
Keywords: Επιφανειακή τάση
Στατική διηλεκτρική σταθερά
Διεπαφή υγρού - αερίου
Επιφανειοδραστική οργανική ύλη
Όξινο θειικό αμμώνιο
Σταγονίδια νερού
Ακεταλδεΰδη
Μεθυλογλυοξάλη
Issue Date: 2016
Publisher: Τμήμα Επιστήμης και Τεχνολογίας Περιβάλλοντος, Σχολή Γεωτεχνικών Επιστημών και Διαχείρισης Περιβάλλοντος, Τεχνολογικό Πανεπιστήμιο Κύπρου
Abstract: Ανάμεσα στους βασικότερους παράγοντες που μελετούνται με απώτερο σκοπό την ερμηνεία της μικροφυσικής των σύννεφων αλλά και την δυναμική συμπύκνωση και εξάτμιση των ατμοσφαιρικών σωματιδίων, συγκαταλέγονται οι ιδιότητες της διεπαφής υγρού-αερίου. Οι ιδιότητες αυτές τροποποιούνται παρουσία επιφανειοδραστικής οργανικής ύλης με επακόλουθο τη μείωση της επιφανειακής τάσης. Θα άξιζε όμως να αναρωτηθεί κανείς για το πως μπορούν να προκληθούν αλλαγές στο εσωτερικό ενός σταγονιδίου με τις μεταβολές που προκαλούνται εξαιτίας της παρουσίας επιφανειοδραστικής ύλης. Η σημασία που δίνεται στο ερώτημα αυτό έγκειται στο γεγονός ότι το νερό αποτελεί το βασικότερο συστατικό των σωματιδίων της ατμόσφαιρας και είναι ικανό να αυξάνει την πολυπλοκότητα των αλληλεπιδράσεων καθορίζοντας αρκετές από τις ιδιότητες των συστημάτων. Στην παρούσα εργασία εφαρμόστηκαν οι Προσομοιώσεις Μοριακής Δυναμικής για την μελέτη της συσχέτισης της επιφανειακής τάσης με την στατική διηλεκτρική σταθερά, σε ατμοσφαιρικά σταγονίδια νερού. Σε πρώτο στάδιο, προσομοιώθηκαν, με την χρήση εξειδικευμένου λογισμικού, τα σταγονίδια αυτά, τα οποία μπορούν να συμβάλουν στην δημιουργία νέων ατμοσφαιρικών σωματιδίων όπου σε μεταγενέστερο στάδιο θα οδηγήσουν στην ενεργοποίηση των πυρήνων συμπύκνωσης νεφών (CCN). Στην περίπτωση αυτή τα σωματίδια αποτελούνταν από νερό, άλας (όξινο θειικό αμμώνιο) και επιφανειοδραστική οργανική ύλη (μεθυλογλυοξάλη ή / και ακεταλδεΰδη). Για την περιγραφή των αλληλεπιδράσεων του νερού, κατά την προσομοίωση, έχει επιλεγεί το δυναμικό TIP4P. Έπειτα, σε μεταγενέστερο στάδιο, παρουσιάζονται τα αποτελέσματα βασισμένα στο θεωρητικό υπόβαθρο το οποίο ερμηνεύει τις ιδιότητες καθώς και τα δυναμικά χαρακτηριστικά του συστήματος. Συμπερασματικά, έχει καταστεί σαφές πως με την παρουσία της επιφανειοδραστικής οργανικής ύλης στην επιφάνεια των σταγονιδίων μεταβάλλονται οι ιδιότητες του διαλύτη που στην προκειμένη περίπτωση ήταν το νερό. Όπως έχει προκύψει, εξίσου σημαντικός είναι ο ρόλος που διαδραματίζει η οργανική ύλη στη διεπαφή υγρού-αερίου καθώς και στην διαμόρφωση της δομής του άλατος που βρίσκεται στο σταγονίδιο.
Description: Surfactant organic matter controls the properties of the liquid-gas interface and the reduction of the surface tension as a result. The latter is among the main factors being studied in order to interpret the microphysics of clouds - the dynamic condensation and evaporation of atmospheric particles. However, one could ask whether changes in the bulk of the droplet, could be also due to the presence of surface-active material. The importance of this question lies in the fact that water is the main constituent of the air particles, which is capable of increasing the complexity of the interactions, defining at the same time a number of crucial system properties. In the present work, Molecular Dynamics simulations are employed, in order to study the correlation between the surface tension and a bulk property, like the static dielectric constant in atmospheric water droplets. The water clusters - droplets, which can contribute to the new atmospheric particle formation (NPF) that subsequently will lead to the activation of cloud condensation nuclei (CCN) are simulated using specialized software. In this case, the particles contain water, salt (ammonium bisulfate) and surfactant organic material (methylglyoxal and / or acetaldehyde). In order to describe the water interactions during the simulation, the widely used water potential TIP4P was selected. To conclude, it becomes clear that the presence of surfactant organic material in the droplets' surface, causes a change in the bulk properties of the solvent (water). As a result, the importance of organic matter in the liquid-gas interface and the morphology of the salt structure within could be considered equally important.
URI: http://ktisis.cut.ac.cy/jspui/handle/10488/8587
Rights: Απαγορεύεται η δημοσίευση ή αναπαραγωγή, ηλεκτρονική ή άλλη χωρίς τη γραπτή συγκατάθεση του δημιουργού και κατόχου των πνευματικών δικαιωμάτων.
Appears in Collections:Πτυχιακές Εργασίες/ Bachelor's Degree Theses

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
Διπλωματική.pdf1.48 MBAdobe PDFView/Open
Show full item record

Page view(s)

4
checked on Mar 28, 2017

Download(s) 50

1
checked on Mar 28, 2017

Google ScholarTM

Check


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.