氮氧化物的大氣污染
氮氧化物(主要是NO、NO2、以NOx表示)在近年來所以變得臭名昭著,是由于引起空氣污染?諝庵蠳Ox的主要來源是內(nèi)燃機和發(fā)電廠,汽車和飛機排出的廢氣。由于NO是吸熱化合物ΔfH=90kJ·mol-1,當空氣進入內(nèi)燃機氣缸后,在燃燒過程中經(jīng)受高溫高壓時生成NO,它極易被空氣中氧氧化為NO2。另外,硝酸及其鹽、亞硝酸鹽的生產(chǎn)中排出廢氣“黃龍”和雪茄煙煙霧排出NO2。
大氣中含有過多的氮氧化物對環(huán)境造成嚴重的威脅:
①使大氣低于20km的臭氧層遭到破壞,其破壞性反應(yīng)主要是:
NO+O3→NO2+O2
NO2+O3→NO3+O2
NO3+hγ→NO+O2
上幾式反應(yīng)綜合為2O3→3O2
②產(chǎn)生光化學煙霧(光、氮氧化物和碳氫化合物是光化學煙霧的主要成分),由于NO2吸收波長430nm的光進行光化學解離:
NO2+hγ→NO+O
形成原子氧非常活潑,進一步形成O3,O3氧化碳氫化合物生成醛及過氧酰硝酸酯及其游離基,它們一起構(gòu)成煙霧。它刺激粘膜、眼睛、傷害中樞神經(jīng)等。
NO2本身是有刺激的劇毒氣體,吸入人體中,破壞組織,導致肺中脂肪氧化酶變?yōu)轷ヮ愡^氧化物,同時它又能氧化巰基(-SH)為二硫化物,硫壞了與巰基有關(guān)的酶的作用,造成中毒死亡。它在空氣中的含量不得超過5mg·L-1。
目前處理NOx方法:限制NOx的排放量,在某些汽車等中安裝了第二個轉(zhuǎn)換裝置,使氮氧化物分解成N2和O2氣。
化學處理法:用苛性堿吸收;或用尿素還原生成無毒氮氣。
2NO2+2NaOH→NaNO3+NaNO2+H2O
6NO2+4CO(NH2)2→7N2+8H2O+4CO2
或用多級還原,使生成氮氣。
6NO2+8NH3→7N2+12H2O
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