Превращения органических веществ в тропосфере



На 1 стадии происходит взаимодействие алкана с OH- радикалом:

R-CH3 + OH = R-CH2 + H2O

CH4+OH = CH3 + H2O

Если образовавшийся радикал взаимодействует с О2,то образуется ещё более неустойчивая частица СН3ОО радикал : СН3 + О2 + М = СН3ОО + М*,который в свою очередь разлагается с образованием метаксильного радикала: 2СН3ОО = 2СН3О + О2

Кроме того 2СН3ОО радикал возможно в процессе взаимодействия с оксидом N и с НО2:

СН3ОО + NО = СН3О + NО2

СН3ОО + НО2 = СН3О + ОН + О2

При взаимодействии метаксильного радикала с О2 образуется формальдегид:

СН3О + О2 = СН2 + НО2

Процесс, когда выброс менее вредного вещества в результате приводит к образованию вредных и особенно токсичных веществ , называется вторичным загрязнением.

Превращение формальдегида (СН2О) происходит под действием ультрофиолетовых лучей длинной порядка 200 нм.

СН2О  СНО + Н

СН2О СО + Н2

СН2О + ОН = СНО + Н2О

СНО + ОН = СО + Н2О

СО + ОН = СО2 + Н

Воздействие солнечной радиации на атмосферу. Понятие о фотохимических реакциях. Ионы и радикалы в атмосфере.

Солнечная радиация — это совокупность солнечной материи и энергии, поступающей на Землю.

Поступающая на поверхность Земли солнечная радиация является основной энергетической базой формирования климата. Она определяет основной приток тепла к земной поверхности. Атмосфера нагревается, поглощая как солнечную радиацию, так и собственное излучение земной поверхности. Нагретая атмосфера излучает сама. Так же как и земная поверхность, она излучает инфракрасную радиацию в диапазоне невидимых глазу длинных волн.

Фотохимические реакции — химические реакции, которые инициируются воздействием электромагнитных волн, в частности — светом.

Гидроксильный радикал ОН – наиболее распространенная частица в атмосфере, вызывающая множество разнообразных реакций.

Ионы в атмосфере, электрически заряженные частицы, находящиеся в атмосфере. И. в а. возникают в верхних слоях атмосферы под действием главным образом ультрафиолетового и корпускулярного излучений Солнца, а в нижних слоях атмосферы (тропосфере и стратосфере) в основном благодаря радиоактивному излучению, космическим лучам и др., вызывающим ионизацию нейтральных молекул или атомов.

Взвешенные вещества в атмосфере. Что такое аэрозоли ,их классификация. Примеры аэрозолей в окружающей среде.

Взвешенные вещества включают в себя много различных компонентов. В него входят пыль, зола, сажа, дым, сульфаты, нитраты и другие твердые составляющие. Они образуются в результате сгорания всех видов топлива и при производственных процессах. В зависимости от состава выбросов они могут быть и высокотоксичными, и почти безвредными. В основном процессы, приводящие к образованию взвешенных частиц, — это процессы горения, осуществляемые на ТЭЦ, мусоросжигательных заводах, в бытовых печах, двигатели внутреннего сгорания, печи обжига цемента, лесные пожары, вулканическая деятельность.

Дисперсная система состоит из твёрдых ,жидких частиц в газовой фазе ,называются аэрозолями. Аэрозоли классифицируют:

1) По агрегатному состоянию аэрозоли делят на туманы – системы с жидкой дисперсной фазой и дымы – системы с твер­дыми частицами. К дымам следует отнести по этой классификации и пыли – системы с твердыми, но более крупными частицами.

2) По дисперсности аэрозоли с твердой дисперсной фазой разде­ляют на дымы с частицами от 10^-7 до 10^-3 см и на пыли, размер частиц которых обычно больше 10^-3 см. Туманы, как правило, имеют довольно крупные капельки размером от 10^-5 до 10^-3 см.

3) По происхождению системы разделяют, на диспергационные и конденсационные аэрозоли. Диспергационные аэрозоли, образующиеся при измельчении твердых тел или распылении жидкостей. Аэрозоли, полученные методом конденсации из пересыщенных паров или в результате химических реакций.

 Для устойчивости аэрозолей необходимо рядусловий:

1)малая скорость сегментационных частиц;

2)малое отношение сил инерции к силе вязкости;

3)эффект броуновского движения частиц;

4)высокая удельная поверхность системы;

Время жизни частиц аэрозоля определяется скоростью их седиментации, если радиус частиц меньше величины среднего свободного пробега молекул, то скорость движения описывается уравнением Стокса: ,где μ- динамическая вязкость воздуха,для 298 К она равна 1,81 *10^-4 Па*с

Броуновское движение аэрозольных частиц является следствием их случайного соударения с молекулами газа,скорость будет увеличиваться с уменьшением размера частиц.

Аэрозоли обычно подразделяются на две большие группы по происхождению и размерам частиц. Микрочастицы, имеющие радиус меньше 0,5 – 1,0 мкм, образуются в процессах коагуляции и конденсации. Макрочастицы, имеющие радиус более 1,0 мкм, возникают в основном при дезинтеграции поверхности Земли.

Наибольшим временем жизни характеризуются частицы размерамипорядка 10-5 см (0,1 мкм). Максимальный размер жидких аэрозолей составляет около 0,5 см,так как более крупные капли разбиваются вследствие гидродинамических эффектов.


Дата добавления: 2018-02-28; просмотров: 668; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:






Мы поможем в написании ваших работ!