химический каталог




Введение в химию окружающей среды

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

я войны в Персидском заливе в 1991 г. Что вызвало такой интерес к атмосфере?

Атмосфера является самым маленьким из геологических резервуаров Земли (рис. 2.1). Именно ограниченные размеры делают атмосферу такой чувствительной к загрязнению. Даже внесение небольших количеств вещества может привести к значительным изменениям в ее поведении.

Следует заметить, что время перемешивания атмосферы очень мало. Выбросы от крупных катастроф, например при аварии на атомном реакторе в Чернобыле в 1986 г., можно было быстро обнаружить по всему земному шару. Такое перемешивание, распространяя загрязнители на большие площади, в то же время ослабляет их действие. В противоположность этому распространение загрязняющих веществ в океане идет намного медленнее, а в других резервуарах Земли происходит только в геологических временных масштабах, равных миллионам лет.

2.2. Состав атмосферы

Общий состав атмосферы почти одинаков по всей Земле в результате высокой степени перемешивания в пределах атмосферы. В горизонтальном направлении перемешивание осуще26 ГЛАВА 2

ствляется благодаря вращению Земли. Вертикальное перемешивание в основном является результатом нагревания поверхности Земли приходящим солнечным излучением. Скорость перемешивания в океанах значительно ниже, но даже этого достаточно, чтобы обеспечить сравнительно постоянный общий состав примерно таким же путем, как в атмосфере. Однако некоторые части атмосферы не так однородны, и в них обнаруживаются достаточно глубокие изменения в общем составе.

Нижняя часть атмосферы, называемая тропосферой, хорошо перемешана из-за конвекции. Из движущих сил конвекции наиболее наглядные явления — грозы. В тропосфере температура падает с высотой; солнечная энергия нагревает поверхность Земли, которая в свою очередь нагревает непосредственно прилегающий к ней воздух, вызывая конвекционное перемешивание. Это происходит потому, что теплый воздух, находящийся в контакте с поверхностью Земли, легче и имеет тенденцию подниматься. Однако на высоте около 15—25 км атмосфера нагревается путем поглощения ультрафиолетового излучения кислородом (Ог) и озоном (Оз). Следствием повышения температуры с высотой является большая устойчивость верхней части атмосферы к вертикальному перемешиванию, поскольку тяжелый холодный воздух в ее основании не склонен подниматься. Эта область атмосферы имеет два отдельных слоя воздуха и называется поэтому стратосферой". Хорошо известный слой Оз образуется на этих высотах. Несмотря на такую устойчивость, стратофера достаточно хорошо перемешана по сравнению с более высокой частью атмосферы. Выше 120 км турбулентное перемешивание так слабо, что отдельные молекулы газов могут разделяться под действием гравитации. Так, относительные концентрации (вставка 2.1) атомарного кислорода (О) и азота (N) (вставка 2.2) здесь наибольшие внизу, тогда как более легкие водород (Н) и гелий (Не) доминируют выше.

ВСТАВКА 2.1. Моль

Химиками принята специальная единица измерения, называемая молем (сокращенно моль) для обозначения количества вещества. Моль соответствуете,0221367 • 102э молекул. Это число выбрано, чтобы быть эквивалентным молекулярной массе вещества в граммах. Так, один моль натрия, имеющий атомную массу 23 (если быть очень точными — 22,9898), весит 23 грамма и содержит 6,0221367 ? 10й молекул. Эго особое число частиц называется числом Авогадро, в честь итальянского физика Амедео Авогадро.

Моль используется потому, что он всегда означает одинаковое количество вещества по числу молекул, независимо от массы атомов.

Единицы концентрации по этой причине также выражаются в молях. Так, концентрация представлена как количество вещества на единицу объема — моль ? дм-3 (единица молярности) или единицу массы — моль • г 1 (единица моляльности). Последняя часто используется в настоящее время в химии, поскольку имеет ряд преимуществ (например, она не зависит от температуры). Однако при 25 "С в растворе единицы моль ? кг-1, моль • дм_э и моль • л-1 практически эквивалентны. Хотя моль ? л 1 не является принятой единицей в системе СИ, она часто применяется в науках об окружающей среде, поэтому мы также будем пользоваться ею в этой книге.

" От strata — слой, пласт. — Прим. перев.

АТМОСФЕРА 29

«турбопауза» дан границе, которая разделяет эти две части. Гетеросфера находится столь высоко (сотни километров), что давление здесь крайне низкое, это подчеркнуто логарифмическим масштабом на рисунке.

ВСТАВКА 2.а. Связи

Многие элементы не существуют отдельно в виде атомов, а связаны друг с другом и образуют молекулы. Например, основные компоненты воздуха — кислород и азот — присутствуют в нижней части атмосферы в виде молекул 02 и N2. В отличие от них аргон как инертный элемент (или благородный газ) находится в несвязанной форме в виде отдельных атомов. Инертные элементы — это исключения, большинство веществ в окружающей среде находятся в форме молекул.

Связи в молекулах образуются путем электростатических взаимодействий между электронами и ядрами атомов. Существует мно

страница 8
< 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
футболки в рязани
газовый котел висман купить в москве
где купить маникюрные принадлежности
снять машину на прокат в москве 24 часа

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
(06.12.2016)