химический каталог




Введение в химию окружающей среды

Автор J.E.Andrews P.Brimblecombe T.D.Jickells P.S.Liss

25)

Таким образом, согласно уравнению (2.25) вновь возникает оксид азота, но также одиночный и реакционноспособный атом

Озон — это единственный загрязнитель, который наиболее ясно характеризует фотохимический смог. Однако Оз, который представляет такую проблему, не выбрасывается автомобилями (или любым основным загрязнителем). Это вторичный загрязнитель.

Летучие органические соединения, высвобождаемые благодаря использованию топлив на основе бензина, способствуют превращению NO в N02. Эти реакции очень сложные, но их можно упростить, взяв простую органическую молекулу, например СН4, для описания выхлопов от автотранспорта:

СН4(г) + 20ад + 2NCy, Н2Су, + НСНСу, + 2N02(r). (2.27)

В этой реакции происходят две вещи. Во-первых, образуется N02, во-вторых, углеводород топлива окисляется до альдегида (т. е. молекулы, содержащей СНО-группу). В приведенной реакции это формальдегид (НСНО). Альдегиды раздражают глаза и при высоких концентрациях канцерогенны. Уравнение упрощенно показывает чистые реакции, протекающие в фотохимическом смоге. Во вставке 2.11 этот процесс описан более детально. Там подчеркивается роль повсеместно встречающегося радикала ОН" в активизации химических реакций в атмосфере.

ВСТАВКА 2 11. Реакции в фотохимическом смоге

Реакции, в которые входят оксиды азота (N0 и NO2), лежат в основе фотохимического смога:

NOw + Av (менее 310 нм) -> Су, + NCy,, (1)

0(г) + 02(г> + М(Г,->Оз(0 + Ми, (2)

0](г) + NCy, -> Овд + NC-ад. (3)

(4)

Традиционно эти процессы, в ходе которых разрушается и образуется Диоксид азота (NO2), представляют в виде некоего равновесия, описываемого константой равновесия, связывающей парциальные давления Двух оксидов азота и Оа:

pNO рО] i>N02

56 ГЛАВА 2

ВСТАВКА 2.11. (Продолжение)

(5)

(6) (7) (8)

Если бы мы увеличили концентрацию N02 (таким образом, чтобы при этом не использовался 03), тогда равновесие поддерживалось бы за счет увеличения концентрации 03. Это происходит в фотохимическом смоге через посредничество радикалов гидроксила (ОН) в процессе окисления углеводородов. Рассмотрим метан (СН4) в качестве простого примера этого процесса:

ОН(г) + СН4(г1 -> Н30(г) + СНзд,

(метан)

СНад + Оад->СН3Оад, СН302(г) + NO(rt -> СН30(,) + NOJ(r|,

CHjO,r, + Оад -»? НСНО(г) + НОад, (формальдегид)

HOJ(r) + NOw->N03(r) + OHw. (9)

Эти реакции показывают превращение оксида азота (NO) a N02 и простого алкана типа СН4 в альдегид, в данном случае формальдегид (НСНО). Заметим, что радикал ОН восстанавливается, поэтому может считаться в некотором роде катализатором. Несмотря на то что реакция протекает ъ фотохимическом смоге, воздействие радикала ОН на большие и более сложные органические молекулы более быстрое. Альдегиды также могут претерпевать воздействие радикалов ОН.

СН3СНО,г) + 0H,f) -> CH,CO,r, + H20w, (10)

(ацетальдегид)

CHjCO^ + Oart^CHjCOCV,, (11)

CH3C002(r) + NO« -> NO'2(r) + CH3C02(r), (12)

СН3С02(г)-.СН3(г) + С02(г). (13)

Метил-радикал (СН3) из уравнения (13) может возвращаться в уравнение (6).

Важным дополнением к этому ряду реакций является следующая:

СН3С002(г, + NO2<0 СНГ3С002ГЧОад, (14)

(ПАН)

приводящая к образованию раздражающего глаза пероксиацетил-нитрата (ПАН).

57

АТМОСФЕРА

?

Н Смог, обнаруженный в бассейне Лос-Анджелеса, сильно от-Н личается от того, который обсуждался ранее как типичный для ^Л. городов, где сжигают уголь. Когда образуется лос-анджелесский Н смог, тумана нет и видимость не уменьшается до нескольких Н ; метров, что было характерно для лондонских туманов. Конечно, Н быстрее всего смог Лос-Анджелеса образуется в солнечные дни. Н Лондонские туманы развеивались ветром, но легкие морские рЦ бризы в бассейне Лос-Анджелеса удерживают загрязнение вблизи гор и препятствуют его попаданию в море. Загрязнение также не может подниматься вверх в атмосфере, поскольку задерживается инверсионным слоем: воздух в нижнем слое холоднее, чем наверху, и шапка теплого воздуха препятствует поднятию холодного и распространению загрязнителей. Полный список различий смогов Лос-Анджелеса и Лондона приводится в табл. 2.5.

58 ГЛАВА 2

АТМОСФЕРА 59

2.7. Загрязнение воздуха и здоровье

В п. 2.6.1 было показано, что насыщенные кислотой частицы сажи в атмосфере Лондона приносили большой вред здоровью людей. Загрязнители в атмосфере все еще вызывают беспокойство из-за их влияния на здоровье людей, хотя в настоящее время необходимо принимать во внимание более широкий спектр потенциально вредных следовых веществ. Фотохимический смог, с которым сталкиваются все чаще в современных городах, создает в них атмосферу, непохожую на дымный воздух городов в прошлом. В отличие от угля бензин как топливо дает мало дыма.

Два газа, особенно характерные для фотохимического смога, 03 и оксиды азота, ухудшают дыхание. Озон ослабляет работу легких, тогда как оксиды азота при высоких концентрациях более всего опасны для астматиков. Кислородсодержащие соединения типа альдегидов вызывают раздражение глаз, носа и

страница 18
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81

Скачать книгу "Введение в химию окружающей среды" (5.03Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
можно ли на мосту повесить рекламу
аренда авто с водителем москва
как научиться обслуживать котел
кресло ch 994

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(23.02.2017)