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氮氧化物的污染剖析


三、氮氧化物对自然环境的危害
1、形成光化学烟雾
(1)、污染空气中NO2的光解是光化学烟雾 形成的起始反应。 3O2==2O3(光照,NO2) {NO2==NO+O(条 件为光照) O+O2==O3 2NO+O2==2NO2 } (2)、碳氢化合物被HO、O等自由基和臭氧 氧化,导致醛、酮、 醇、酸等产物以及重要 的中间产物ROO(过氧烷基自由基包 括 HOO)、RCO(酰基自由基)等自由基的生成。
氮氧化物:
一、氮氧化物简介: 二、理化性质: 三、氮氧化物对自然氮的氧化物包括:NO、NO2、 N2O、N2O4、N2O5、HNO2、和HNO3等。 全部氮的氧化物总称为氮氧化物。 NOx的产生有两种途径:一是自然 产生,二是人为产生。自然产生来源 有闪电、大气中氨的氧化及土壤中微 生物的硝化作用等,自然界形成的 NOx由于自然选择达到生态平衡,故 对大气没有很大的污染。
空气中氮氧化物的含量随 时间的变化:
氮氧化物进入大气后发生一系列 变化,它在空气中的含量始终处在变动 之中,既有日变化,又有季节变化。在 一天中,其含量早上最高,傍晚次高, 午后最低;在一年中,冬季高,夏季低
氮氧化物的变动主要由于光化 学作用,它与阳光强弱密切相关。
从图中可看出,早上 NO2含量最高,随着 太阳上升,光照加强, 光化学作用逐渐加快, 消耗NO2不断增加, 形成的O3随之增多, 一直到午后2时左右, 光化学作用达最高点, 此时NO2含量最低。 以后阳光逐渐减弱, NO2消耗逐渐减少, 傍晚又出现了次高点
三、氮氧化物对臭氧层的破坏
1970 年荷兰化学家保罗· 克鲁岑提出氮氧 化物通过催化反应加快臭氧损失的机理: NO+O 3 -→NO 2 +O 2 NO 2 +O-→NO+O 2 O 2 +紫外线-→O 2 +O 总反应: 2O 3 -→3O 2
荷兰保罗· 克鲁岑、美国马里奥· 莫利 纳和舍伍德· 罗兰由于对臭氧层的形成和分 解方 面的研究作出杰出贡献,获1995 年 诺贝尔化学奖。在自然界中由于土壤中的 微生物在代谢 过程中将氮元素变成一氧化 二氮,它逐渐从土壤扩散到大气中,被光 解后成为NO x 。汽车尾 气、工业生产也 是NO x 的来源。在同温层(20 千米左右)飞 行的超音速喷气式飞机、火箭、 导洋将大 量含NO x 的废气排入高空,为氧化这些污 染物,臭氧被消耗1%。
3、过氧自由基引起NO向NO2的转 化,并导致O2和PAN(硝 酸过氧化乙醘, 一种强氧化剂)等的生成。
2、NOx导致酸雨的形成
氮的氧化物溶于水形成酸: a.NO→HNO3 总的化学反应方程式: 4NO+2H2O+3O2=4HNO3 b.NO2→HNO3 总的化学反应方程式: 4NO2+2H2O+O2→4HNO3
人为产生的NOx主要有 三个来源,第一是燃料燃烧 过程中产生;第二是各种机 动车排放的尾气;第三是工 业生产过程中排放,化学工 业中如硝酸、各种硝化过程 (如电镀)等生产过程都排放 出NOx。人为产生的NOx因分 布较集中,与人类活动关系 密切,所以危害较大。
二、理化性质:
NO是无色无臭的气体,分子量为 30.01,其融点为-16l ℃ ,沸点为152℃。 NO略溶于水,在空气中易氧 化为NO2 NO2是一种红棕色有害的恶臭气体。 其含量为0.1ppm时即可嗅到,1~4ppm 时,有恶臭,而达到25ppm时,则恶 臭难闻。它的分子量为46.01。密度约 为空气的1.5倍。
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