Образование фотохимическое

Ответить, какие реакции оксидов азота и озона приводят к образованию фотохимического смога. [c.38]

Ниже показаны некоторые наиболее важные реакции, приводящие к образованию фотохимического смога [c.34]

Гетерогенный катализ играет важную роль в борьбе с загрязнением городского воздуха. Как было описано выше, в разд. 10,5, в образовании фотохимического смога участвуют два компонента автомобильных выхлопных газов-оксиды азота и несгоревшие углеводороды. Кроме того, выхлопные газы автомобилей могут содержать большое количество моноксида углерода. Даже при самом тщательном проектировании двигателя и подборе характеристик горючего нормальные условия эксплуатации автомобилей не позволяют снизить содержание этих загрязнителей в выхлопных газах двигателя до приемлемого уровня. Поэтому, прежде чем они попадут в воздух, их необходимо каким-то образом удалять из выхлопных газов. Для этого предназначен каталитический преобразователь. [c.29]

Окисление N0 молекулами О3 играет важную роль в образовании фотохимического смога (см. разд. 10.5, ч. 1) эта реакция имеет первый порядок по каждому из реагентов, т.е. общий второй порядок, а ее константа скорости при 28"С равна 1,5-10 моль л с . Какова скорость окисления N0, если концентрации N0 и О3 равны каждая по 210" М [c.38]

Углеводороды попадают в атмосферу при неполном сгорании топлива в двигателях, при испарении из запасных емкостей с горючим или при испарении топлива из двигателей. Совместно с оксидами азота они участвуют в образовании фотохимического смога (разд. 9.8.1.2). [c.334]

Выхлопные газы могут быть причиной образования фотохимического смога, что можно представить такой, схемой выделяющийся с выхлопными газами оксид азота (II) окисляется кислородом [c.719]

Предполагают [5], что в превращениях оксидов азота участвуют гидроксидные (ОН-) и гидропероксидные (НО 2) радикалы, возникающие в реакциях фотолиза воды и разложения углеводородов. Обнаружено, что НО 2 является важной промежуточной частицей в процессах горения и образования фотохимического смога. Он активно участвует в окислении N0 [c.14]

Химическая экология атмосферы. Эколого-химические процессы в атмосфере. Аэрозоли и их влияние на окружающую среду. Экологические функции кислорода, азота, серы и их соединений в атмосфере. Озоновый экран и озоновая дыра . Химизм образования фотохимического смога. Оксиды углерода и их роль в фотосинтезе. Химические вещества - загрязнители атмосферы. Парниковый эффект. Кислотные дожди. [c.4]

ЯВЛЯЮТСЯ топливные дымы, и высокая влажность, то благоприятными условиями для возникновения фотохимического смога оказываются солнечный свет и температурная инверсия, когда холодный нижний слой воздуха прикрыт сверху теплым слоем. Подобные климатические условия часто возникают в городских районах, расположенных в долинах вблизи источников холодного воздуха. Идеальные условия для образования фотохимического смога существуют в Лос-Андже-лесе. Одновременная работа нескольких миллионов автомобилей создает исходные вещества для цепи реакций, приводящих к образованию фотохимического смога. Некоторые подробности протекания этих реакций до сих пор не выяснены, однако твердо установлено следующее. [c.516]

Содержание оксидов азота в выбросах двигателями автомобилей выше, чем в других источниках загрязнений, так как при сгорании автобензина в их образовании участвует не только азот топлива (содержащийся, например, в моющих присадках), но и атмосферный азот. При сгорании дизельного топлива избыток воздуха и степень сжатия еще выше, чем при работе карбюраторного двигателя. Выбросы оксидов азота имеют опасные последствия разрушают озоновый слой, оказывают токсическое воздействие на все живое и вместе с углеводородами участвуют в образовании фотохимического смога. [c.6]

Значительная доля многих микроэлементов аэрозолей присутствует в них в легкоподвижной форме. Например, в аэрозоле из фонового района содержание подвижных форм железа, хрома, кобальта и цинка составило соответственно 46, 49, 63 и 65 % (с учетом кислоторастворимой части доля подвижных форм этих элементов составила 55, 66, 77 и 95 %). Это означает, что при обводнении и, тем более, закислении аэрозольных частиц значительная часть содержащихся в них тяжелых металлов переходит в водную фазу с образованием фотохимически активных аквакомплексов. [c.129]

Диоксид азота является токсичным, а на солнечном свету конвертирует в оксид с выделением озона, участвующего в образовании фотохимического смога. Одновременные выбросы оксидов азота и серы обусловливают выпадение кислотных дождей. Ежегодно в промышленно развитых странах в воздушный бассейн выбрасывается до 50 млн. т оксидов азота, что превышает их естественный фон в воздухе населенных пунктов. [c.204]

Токсичность углеводородов усиливается при наличии в атмосфере сернистых соединений, оксида углерода, что является причиной более низкого значения ПДК сероводорода в присутствии углеводородов, чем в их отсутствие. В зависимости от строения углеводороды вступают в те или иные фотохимические реакции, тем самым, участвуя в образовании фотохимического смога. [c.207]

Гидропероксидный радикал является важнейшей промежуточной частицей в процессах горения и образования фотохимического смога. Он активно участвует в окислении NO [c.57]

Ниже приводятся некоторые наиболее часто упоминаемые реакции, имеющие место в сложной химии образования фотохимического смога [c.62]

Основными химическими соединениями, ответственными за образование фотохимического смога, являются оксиданты, особенно озон и пероксиацетилнитрат (ПАН). [c.64]

ДМЭ не токсичен, обеспечивает более низкие выбросы диоксида углерода, отработавшие газы при использовании этого топлива менее склонны к образованию фотохимического смога ДМЭ по своим физическим свойствам похож на пропан-бутановый газ, поэтому можно использовать имеющуюся аппаратуру для хранения и заправок автотранспортных средств. [c.60]

Если же продукты диссоциации легче молекул растворителя, то какой бы ни была кинетическая энергия, они могут быть остановлены или отражены при первом соударении с молекулой растворителя. Зависимость рекомбинации от величины избыточной энергии, т. е. от длины волны поглощенного света, можно ожидать особенно для очень легких растворителей. Зависимость квантового выхода от длины волны часто наблюдается для водных растворов. Однако такой зависимости не следовало бы ожидать для случая иода в четыреххлористом углероде, так как являющийся продуктом диссоциации атом иода имеет массу (127) меньше, нежели масса молекулы растворителя (156). То, что избыточная энергия возбужденного электронного состояния 2р1/2 одного из атомов иода, образованных фотохимически, не может быть причиной, предотвращающей первичную рекомбинацию, доказывается тем, что квантовый выход не уменьшается при длинах волн, больших 5000 А. В этой области поглощенная энергия слишком мала для того, чтобы образовать возбужденный атом иода. [c.206]

Типичные данные о выбросах в атмосферу оксидов азота промышленными котельными установками приведены в табл. 1.39 [67]. Диоксид азота токсичен и, кроме того, он является источником образования других загрязняющих веществ. В присутствии некоторых углеводородов на солнечном свету диоксид азота участвует в образовании фотохимического смога [67] [c.35]

Атомы хлора являются электрофилами (так как хлор — электроотрицательный элемент, и радикал С1- легко охватывает электрон, чтобы дополнить свой октет) и поэтому легко присоединяются к двойной связи соединения (52), образуя радикал (53). Этот радикал в свою очередь может оторвать атом хлора от второй молекулы (этот процесс можно также рассматривать как реакцию радикального замещения в молекуле С1—С1) с образованием конечного продукта присоединения (54) и еще одного атома хлора, который продолжает цепную реакцию, т. е. очень быстрая, продолжающаяся реакция возникает под действием каждого атома хлора — инициатора, образованного фотохимическим путем. Найдено, что каждый квант поглощенной энергии приводит к превращению нескольких тысяч молекул (52) в (54) цепные реакции в этом случае, как говорят, имеют высокий квантовый выход, являются длинными . Вплоть до более поздних стадий реакции, когда почти весь алкен (52) и хлор израсходуются, концентрации радикалов (53) и С1 очень малы по сравнению с концентрациями исходных веществ столкновение радикала с молекулой будет поэтому происходить гораздо чаще, чем столкновение радикала с другим радикалом. Тем не менее цепная реакция прекращается после столкновения двух радикалов, например [c.352]

По закону эквивалентности, который был установлен Эйнштейном, каждому поглощенному кванту света соответствует протекание одной химической элементарной реакции, т. е. каждому кванту света соответствует одно превращение молекулы. При этом говорят, что квантовый выход равен 1. Этот закон не выполняется строго. Квантовый выход может быть меньше 1, когда радикалы, образованные фотохимическим путем, снова соединяются друг с другом, прежде чем они прореагируют. В других случаях квантовый выход может быть значительно больше 1. [c.54]

Более целесообразным является определение органических примесей в воздухе в виде отдельных групп веществ. Например, непредельные углеводороды представляют интерес как исходные вещества в процессе образования фотохимического смога или как вредители некоторых видов растений [95]. С точки зрения атмосферных фотохимических реакций, целесообразно измерять суммарное содержание ЛОС воздуха путем разделения их на две группы по реакционной способности в одну из групп объединяют вещества, не участвующие в фотохимических реакциях, а во вторую — более реактивные соединения, являющиеся исходными в образовании смога [41]. [c.227]

Для надежной идентификации в атмосферном воздухе реакционноспособных непредельных углеводородов, участвующих в образовании фотохимического смога, и гораздо более инертных предельных углеводородов (н-парафины, изопарафины, нафтены и др.) в процессе пробоотбора используют форколонку с сильным окислителем (хромосорб Р, пропитанный раствором хромового ангидрида в концентрированной серной кислоте). Такая форколонка беспрепятственно пропускает инертные углеводороды, которые фиксирует ПИД, и задерживает непредельные углеводороды (см. также гл. П1). Концентрация последних определяется как разница между суммарным содержанием углеводородов в воздухе и содержанием предельных углеводородов, не поглощающихся форколонкой [10]. [c.512]

В качестве примера рассмотрим идентификацию и определение олефиновых углеводородов (фотохимически активные соединения, участвующие в образовании фотохимического смога в городах с интенсивным автомобильным движением) в выхлопных газах автотранспорта (работа выполнена в США). После хроматографического разделения компоненты газовых выхлопов пропускали через реактор (см. табл. 1.8) с сульфатом серебра и концентрированной серной кислотой на диатомитовом носителе. На рис. 1.31 приведены две хроматограммы — до (А) и после (Б) реактора. Как видно из рисунка. Присутствовавшие в выхлопах олефиновые углеводороды С1 — Сб практически полностью задерживаются в реакторе, что однозначно говорит о классе этих ЛОС (олефины). Далее каждый из олефинов можно идентифицировать индивидуально по индексам удерживания. [c.64]

Предполагается, что фотохимическая чис-ира с-изомеризация т1 -координированного олефина включает в качестве существенно важной стадии промежуточное образование фотохимически активированного т -олефинового комплекса [ 98 ]. [c.121]

С одной стороны, перечисленные соединения могли образоваться в результате образования фотохимически вибрационно возбужденной ионной пары — карбоний-ион—хлор-ион [c.628]

Гидропероксидный радикал почти равномерно распределен на высоте 5—30 км в концентрации 10 —10 см . Он является важнейшей промежуточной частицей в процессах горения и образования фотохимического смога, активно участвует в окислении моноокснда азота. [c.30]

Основные химические соединения, ответственные за образование фотохимического смога — оксиданты, особенно озон и пероксиацетилиитрат (ПАН). Концентрация ПАН при смоге 30 млрд-. [c.35]

Для того чтобы началось образование фотохимического смога, необходимы определенные концентрации оксидов азота и углеводородов . конечными продуктами реакции являются уже упомянутые очень агрессивные пероксиацилнитраты и озон, представляющие собой сильные окислители. Образование фотохимического смога можно предотвратить, если понизить содержание углеводородов и оксидов азота в выхлопных газах. [c.335]

Практически любой углеводород (за исключением метана, обладающего малой реакционной способностью) в присутствии оксидов азота подвергается фотоокислению с образованием оксидантов, поэтому с точки зрения образования фотохимического смога выбросы углеводородов опасны. Скорость образования оксидантов зависит от реакционной способности углеводородов. Наиболее реакционноспособным классом являются олефины с разветвленными и прямыми цепями и внутренними двойными связями. Затем следуют три- и тетраалкилбензолы и олефины с концевыми двойными связями, далее идут диалкилбензолы, альдегиды и этилен. Еще менее реакционноспособен толуол, за ним — углеводороды парафинового ряда, ацетилен и бензол. [c.62]

Окислы азота и группа аммония NH имеют в основном антропогенное происхождение МОд. - З Ю" , NH - 13-ю т/год N0 активно участвует в образовании фотохимических аэрозолей, NO2 растворяется в воде и в результате реакции окисления образует HNO3. Вертикальный градиент HNO3 такой же, как у HgO, тогда как содержание N83 с высотой уменьшается значительно медленнее. Это можно считать доводом в пользу утверждения, что большая часть NHj образует сульфат аммония. Локальное отношение [N03]/[NHj] для воздушного бассейна над городом составляет 0,91 - 1,4, т,е. на NH NOj в этом случае приходжтся 10-15 от всей массы аэрозолей ддя частиц с г < 5 мкм (примерно 10-14 мкг/м ). [c.16]

Оценка тенденции роста глобальных загрязнений, в том числе роста глобального содержания аэрозолей в атмосфере Земли, требует проведения фоновых измерений, т.е. измерений в таких районах земного шара, где отсутствуют антропогенные источники аэрозолей, а также нет влияния других мощных локальных источников, например пустынь. Общепризнаны в качестве фоновых станций наблвдения за составом атмосферы обсерватория "Мауна-Лоа (Гавайские острова) и обсерваторий в Антарктиде. В названных пунктах земного шара наблюдается определенное увеличение концентрации N02 (важный фактор в образовании фотохимических аэрозолей). [c.41]

Остается определить, какой электронный переход приводит к образованию фотохимически активного состояния в этих реакциях [43]. Согласно современным представлениям, фотоактивным состоянием является п, я - синглетновозбужденное состояние. Существует два возможных пути перехода в это состояние прямое возбуждение мало интенсивного п я -перехода и внутренняя конверсия с относительно более высоко расположенного я, я -уровня. Молекулы тетраметилбензохинона и некоторых антрахи-нонов, возбуждаемые непосредственно в п, я -состояние в результате слабого поглощения при 400 ммк, принимают основное участие в сенсибилизированном окислении этанола [22]. [c.317]

Для некоторых районов мира окислы азота представляют собой наиболее важную часть проблмы загрязнения воздушного бассейна, так как они играют значительную роль в образовании фотохимического смога , часто наблюдающегося в ряде крупнейших городов США. Реакции, протекающие на солнечном свету между КО и парами углеводородов, приводят к возникновению слезоточивого тумана, в котором обнаружены такие ядовитые соединения, как пероксиацетилнитрат. В настоящее время разрабатываются нормы предельного содержания в воздухе N0, ЗОг и других загрязнений. [c.572]

Так как различные классы углеводородов имеют различный потенциал загрязнения, обычный анализ углеводородов не дает исчерпывающей информации о загрязнении атмосферного воздуха. Детальная идентификация этих соединений связана с рядом 1рудностей (например, сложный метод пробоотбора), длительна и трудоемка. В этом случае более оптимальным является анализ, позволяющий надежно идентифицировать и определять наиболее вредные (приоритетные) загрязнения воздуха — олефины, алкилбензолы и кислородсодержащие ЛОС, участвующие в образовании фотохимического смога. [c.229]

Другое объяснение анаэробного торможения выдвинуто Вильштеттером [7] и Франком [11]. Эти исследователи полагают, что первой ступенью фотосинтеза может быть фотохимическое дегидрирование хлорофилла кислородом, приводяш ее к образованию фотохимически активного монодегидрохлорофилла . Эта гипотеза имеет известное сходство с концепцией дисмутации энергии , описанной в главе IX. Возможно, что нет нужды в специальном объяснении роли кислорода в фотосинтезе, так как не доказана его необходимость для этого процесса. Так, Харвей [5] воспользовался исключительно чувствительными к кислороду светяш имися бактериями и показал, что у водорослей выделение кислорода начинается в течение первой секунды с начала освещения даже в среде, лишенной всяких следов кислорода. Франк и Прингсхейм, наблюдая тушение фосфоресценции адсорбированных красителей, обнаружили, что водоросли выделяют кислород при первой вспышке даже после 2-часового пребывания в чистейшем азоте. После выяснения сходства фотохимического процесса у зеленых растений и пурпурных бактерий Гаффрон [8, 10] отметил, что многие пурпурные бактерии живут лишь в строго анаэробных условиях. Это также служит доказательством, что кислород не необходим для фотосинтеза. [c.335]

В качестве индикаторного электрода используют и стеклянный электрод [375, 666, 670, 807], который применяется преимуш ест-венно в неводной среде [666, 670], где легко фиксируется изменение pH исследуемых растворов, связанное с процессами адсорбции — десорбции ионов гидроксония с поверхности осадка Ag l в точке эквивалентности. Титрование со стеклянным электродом возможно в среде ацетона, диоксана, метанола и этанола. В пиридине, глицерине, этиленгликоле и изобутилметилкетоне не было заметных изменений pH [666]. Возможно титрование хлорид-ионов со стеклянным индикаторным электродом и в водной среде в присутствии тиосульфата натрия на сильном свету [807]. В этом случае в точке эквивалентности анионы З Оз , образованные фотохимическим разложением Ag SjOg, адсорбируются осадком Ag l лучше, чем ионы гидроксония, в результате чего наблюдается резкое изменение pH от 6 до 4 от одной капли титранта. [c.93]

Переломным моментом явилось опубликование пионерских работ Хааген-Смита [3], выявивших решающее значение углеводородов, выбрасываемых с выхлопными газами автотранс порта, в образовании фотохимического смога. Проблема фотохимического смога была не единственной, вызвавшей необходимость исследований в этой области. Многие органические соединения, поступающие в атмосферу в результате деятельности человека, сами по себе вредны для его здоровья, и контроль за их содержанием становится важнейшей задачей. [c.6]

Окислы азота также являются продуктами сгорания, хотя и образуются не в таких больших количествах. Во второй половине двадцатого столетия стало очевидно, что окислы азота N0 и NO2, называемые все вместе N0 , являются основными реагентами в образовании фотохимического смога и озона в атмосфере городов, и вообще в тропосфере [Seinfeld, 1986]. Кроме того, N0 участвуют в цепных реакциях, удаляя озон из стратосферы, что вызывает рост ультрафиолетового излучения, достигающего поверхности Земли [Johnston, 1992]. Следовательно, уменьшение образования окислов азота стало одной из наиболее важных проблем в горении. Как и раньше, надежду на уменьшение выбросов окислов азота связывают с развитием все более детальных и сложных механизмов химических реакций, описывающих образование N0, и с пониманием процесса взаимодействия химической кинетики и газодинамики. Такого рода модели указывают новые пути снижения этих вредных выбросов. [c.279]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология