Methaan en CO2

Margo stelde deze vraag op 18 november 2023 om 15:53.

 Hoi, kan iemand uitleggen op welke manier methaan meer warmte `vasthoudt` dan CO2 en wat dat te maken kan hebben met molecuulmassa?

Reacties

Jan van de Velde op 18 november 2023 om 21:01
Dag Margo,

Met molecuulmassa an sich heeft dat weinig te maken: methaan is minder dan half zo zwaar als koolstofdioxide maar absorbeert toch veel beter.

In een molecuul bewegen de atomen continu ten opzichte van elkaar, en zo'n molecuul kan ook nog eens als geheel bewegen. Zie hieronder voor een watermolecuul (dat ook een broeikasgas is).


https://laurenhill.emsb.qc.ca/science/kinetic.html

Zoals bijvoorbeeld een pendule een eigenfrequentie heeft hebben al deze bewegingen (die ook tegelijkertijd kunnen) dat ook. Denk aan een schommel, geef die steeds op het juiste moment (dus me de juiste frequentie) een klein duwtje en hij zal harder en harder gaan. Watermoleculen kunnen bijvoorbeeld heel goed resoneren op sommige microgolffrequenties, et voilà, zo is de magnetron een huishoudelijk apparaat geworden. Hier een animatie van een (elektromagnetische) microgolf die een paar watermoleculen passeert:

https://steemit.com/science/@shehzad/microwave-oven-mechanism-of-heating-up-food

Bij moleculen die makkelijk infraroodstraling absorberen komen die eigenfrequenties overeen met sommige IR-frequenties. Hier zie je zo'n overzicht (de hoogte van de piekjes gelden per gas, die mag je niet in sterkte onderling gaan vergelijken) :


https://meteor.geol.iastate.edu/gccourse/forcing/spectrum.html


Maar, zoals water en CO2 drie-atomige moleculen zijn, op een lijn zoals CO2 of in één vlak zoals water, zo heeft methaan een tetraëdervorm en kent dus veel meer zg "vrijheidsgraden" . Vertaal dat maar als "manieren om te bewegen".


http://www2.ess.ucla.edu/~schauble/MoleculeHTML/CH4_html/CH4_page.html

Rondtollen laten ze hier dan nog even niet zien maar die doet ook mee.

Wat dan ook nog een rol speelt, bijv bij een golflengte van ong 3,3 micron heeft methaan geen "concurrentie" van andere broeikasgassen. Immers, als andere gassen een zekere golflengte al goeddeels weg-absorberen heeft toevoegen van een beetje van een ander gas dat op diezelfde frequentie absorbeert weinig effect meer. 

En daarmee heb ik denk ik het belangrijkste wel gehad. 

Beetje een idee zo? 

Groet, Jan

toppertje broeikaseffect methaan co2 infrarood absorptie
Margo op 18 november 2023 om 21:11
Heel erg bedankt Jan. Fijne uitleg. Hoe had ik kunnen zoeken om dit te vinden. Misschien zou ik daar eerst meer scheikundige kennis voor nodig hebben? In elk geval help jij me weer verder. Super! Ik begrijp het. Heb in elk geval een veel beter inzicht in hoe het werkt. 
Jan van de Velde op 18 november 2023 om 21:26

Margo

Hoe had ik kunnen zoeken om dit te vinden. 

 Om te beginnen Engelstalig googlen, en de laatste jaren kun je dan makkelijk gewoon je hele vraag stellen. Bijvoorbeeld:

Why does methane absorb more IR than CO2

Wat ook helpt, en wat vaak onderschat wordt: Het internet bevat geen kennis, het bevat wel een oerwoud aan informatie. 
Minstens enige voorkennis (die ik meer heb dan jij op dit gebied) geeft veel sneller veel betere resultaten omdat je in dat oerwoud nog bomen herkent. Vraag me niet een relevant antwoord voor een of ander leverziekte bij elkaar te googlen: verder dan wat populair-wetenschappelijks ga ik niet raken bij gebrek aan voorkennis over leverziekten. Met een beetje pech schotel ik je informatie voor over de verkeerde ziekte:( 

Zorg dus dat je de nodige kenniskaders opdoet. Al is het maar dat je vaag onthoudt hoe dingen in elkaar zitten. Later google je dan vrij vlot van alles terug boven water. 

Groet, jan

Plaats een reactie

+ Bijlage

Bevestig dat je geen robot bent door de volgende vraag te beantwoorden.

Noortje heeft dertig appels. Ze eet er eentje op. Hoeveel appels heeft Noortje nu over?

Antwoord: (vul een getal in)