Экологическая химия. Чибисова Н.В - 68 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

БФУ им. Канта | Калининград

Составители: 

Рубрика: 

6
6
------------------------------------------
О
3
(г) + О(г) → 2 О
2
(г)
NO является катализатором процесса. Когда в этот цикл вторгаются
дополнительные порции оксида азота, значительно уменьшается концен-
трация озона. Так, при полете сверхзвуковых самолетов в двигателях дос-
тигается такая высокая температура, что становится возможной реакция:
N
2
(г) +O
2
(г) → 2 NО (г), в результате которой оксид азота выбрасывается
в стратосферу, существенно снижая концентрацию озона.
Разрушение озона обусловлено также влиянием фторхлорметанов:
CF
x
Cl
4-–x
(г)+ hν → CF
x
Cl
3–x
(г)+ Cl(г), λ = 190 – 225 нм.
За этим следует разложение CF
x
Cl
3–x
и т.д. Расчеты показывают, что
скорость образования атомарного хлора максимальна на высоте 30 км.
Cl(г) + О
3
(г)→ ClО(г) + О
2
(г) (разрушение озона)
Оксид хлора, реагируя с атомарным кислородом, вновь дает атомарный
хлор: ClО (г) + О (г)
→ Cl (г)+ О
2
(г); снова Cl(г) + О
3
(г)→ ClО(г) + О
2
(г)...
обрыв цепи может происходить при взаимодействии хлора с молекулами
водорода, метана, воды, пероксида водорода. В итоге имеем суммарную
реакцию: О (г) + О
3
(г) → 2 О
2
(г).
Фреоны очень хорошо сохраняются в атмосфере, плохо растворимы в
воде, не горят, имеют низкие температуры кипения, поэтому хорошо испа-
ряются на воздухе. Из тропосферы часть фреонов может уходить с водой и,
не гидролизуясь, скапливаться в океане, который становится своеобразным
резервуаром фреонов.
Постоянно возникающий и разрушающийся слой озона вызывает явле-
ние, названное «озонным дождем». Концентрация озона должна быть мак-
симальной на высоте 25 – 30 км. В атмосфере с увеличением высоты кон-
центрация озона убывает из-за концентрации третьих частиц и кислорода.
Разрушение озона в основном обусловливает азотный цикл, антропогенное
загрязнение атмосферы:
• Ядерные взрывы. Разогрев до 6000 К и быстрое охлаждение (замора-
живание NO). 1 Мт
при взрыве дает от 1000 до 12000 тонн оксидов азота
(2,5·10
32
молекул).
• Сверхзвуковые самолеты (18 г NO на 1 кг топлива). 1 млн тонн окси-
дов азота в год выбрасывают двигатели сверхзвуковых самолетов.
• Использование минеральных азотных удобрений.
• Сжигание топлива дает до 3 млн тонн оксидов азота в год.
В химии и фотохимии атмосферы участвуют пять основных азотсодер-
жащих газов: N
2
, NH
3
, NO, NO
2
, N
2
O. В конденсированной фазе азот при-
сутствует в форме иона аммония (NH
4
+
) и нитратного иона (NO
3
–
). Воз-
можные взаимодействия можно описать следующей схемой: 
                      ------------------------------------------
                             О3(г) + О(г) → 2 О2(г)
    NO является катализатором процесса. Когда в этот цикл вторгаются
дополнительные порции оксида азота, значительно уменьшается концен-
трация озона. Так, при полете сверхзвуковых самолетов в двигателях дос-
тигается такая высокая температура, что становится возможной реакция:
N2 (г) +O2 (г) → 2 NО (г), в результате которой оксид азота выбрасывается
в стратосферу, существенно снижая концентрацию озона.
    Разрушение озона обусловлено также влиянием фторхлорметанов:
           CFxCl4-–x (г)+ hν → CFxCl3–x (г)+ Cl(г), λ = 190 – 225 нм.
    За этим следует разложение CFxCl3–x и т.д. Расчеты показывают, что
скорость образования атомарного хлора максимальна на высоте 30 км.
             Cl(г) + О3 (г)→ ClО(г) + О2 (г) (разрушение озона)
    Оксид хлора, реагируя с атомарным кислородом, вновь дает атомарный
хлор: ClО (г) + О (г) → Cl (г)+ О2(г); снова Cl(г) + О3 (г)→ ClО(г) + О2 (г)...
обрыв цепи может происходить при взаимодействии хлора с молекулами
водорода, метана, воды, пероксида водорода. В итоге имеем суммарную
реакцию: О (г) + О3 (г) → 2 О2(г).
    Фреоны очень хорошо сохраняются в атмосфере, плохо растворимы в
воде, не горят, имеют низкие температуры кипения, поэтому хорошо испа-
ряются на воздухе. Из тропосферы часть фреонов может уходить с водой и,
не гидролизуясь, скапливаться в океане, который становится своеобразным
резервуаром фреонов.
    Постоянно возникающий и разрушающийся слой озона вызывает явле-
ние, названное «озонным дождем». Концентрация озона должна быть мак-
симальной на высоте 25 – 30 км. В атмосфере с увеличением высоты кон-
центрация озона убывает из-за концентрации третьих частиц и кислорода.
Разрушение озона в основном обусловливает азотный цикл, антропогенное
загрязнение атмосферы:
    • Ядерные взрывы. Разогрев до 6000 К и быстрое охлаждение (замора-
живание NO). 1 Мт при взрыве дает от 1000 до 12000 тонн оксидов азота
(2,5·1032 молекул).
    • Сверхзвуковые самолеты (18 г NO на 1 кг топлива). 1 млн тонн окси-
дов азота в год выбрасывают двигатели сверхзвуковых самолетов.
    • Использование минеральных азотных удобрений.
    • Сжигание топлива дает до 3 млн тонн оксидов азота в год.
    В химии и фотохимии атмосферы участвуют пять основных азотсодер-
жащих газов: N2, NH3, NO, NO2, N2O. В конденсированной фазе азот при-
сутствует в форме иона аммония (NH4+) и нитратного иона (NO3–). Воз-
можные взаимодействия можно описать следующей схемой:

66

Страницы