c第二章第二節(jié)ppt課件(完整版)
【正文】 中存在的重要自由基有HO、 HO R(烷基 )、 RO(烷氧基 )和RO2(過氧烷基 )等。 (7)鹵代烴的光離解 以鹵代甲烷的光解對大氣污染化學(xué)作用最大 。 在它的吸收光譜中呈現(xiàn)出三條吸收帶 。 NO2是城市大氣中重要的吸光物質(zhì) 。波長低于 120nm的紫外光在上層大氣中被 N2吸收后 ,其離解的方式為 : ? N2+hν→N+N (2)臭氧的光離解 臭氧是一個彎曲的分子 ,鍵能為。 在 176nm處吸收帶轉(zhuǎn)變成連續(xù)光譜 。當(dāng)然若光很強 ,如高通量光子流的激光 ,即使在如此短的時間內(nèi) ,也可以產(chǎn)生多光子吸收現(xiàn)象 ,這時光化學(xué)第二定律就不適用了。環(huán)境化學(xué) 化學(xué)系 趙一兵 第二章 大氣環(huán)境化學(xué) 第一節(jié) 大氣中污染物的遷移 第二節(jié) 大氣中污染物的轉(zhuǎn)化 第二節(jié) 大氣污染的防治 第二節(jié) 大氣中污染物的轉(zhuǎn)化 一、光化學(xué)反應(yīng)基礎(chǔ) 二、大氣中重要的自由基的來源 三、氮氧化合物的轉(zhuǎn)化 四、碳氫化合物的轉(zhuǎn)化 五、光化學(xué)煙霧 六、硫酸型煙霧 七、酸性降水 八、大氣顆粒物 九、溫室氣體和溫室效應(yīng) 十、臭氧層的形成與損耗 一、光化學(xué)反應(yīng)基礎(chǔ) ?分子 、 原子 、 自由基或離子吸收光子而發(fā)生的化學(xué)反應(yīng) ,稱為光化學(xué)反應(yīng) 。對于大氣污染化學(xué)而言 ,反應(yīng)大都發(fā)生在對流層 ,只涉及到太陽光 ,是符合光化學(xué)第二定律的。 147nm左右吸收達到最大 。 在低于 1000km的大氣中 ,由于氣體分子密度比高空大得多 ,三個粒子碰撞的幾率較大 ,O3光解而產(chǎn)生的 O可與O2發(fā)生如下反應(yīng) : O+O2+M→O 3+M 這一反應(yīng)是平流層中 O3的主要來源 ,也是消除 O的主要過程。 在低層大氣中可以吸收全部來自太陽的紫外光和部分可見光 。第一條為 340— 400nm,于 370nm處有一最強的吸收 ,但它是一個極弱的吸收區(qū) 。 鹵代甲烷光解的初級過程概括如下 : ① 鹵代甲烷在近紫外光照射下 ,其離解方式為 : CH3X+hν→CH 3+X ② 如果鹵代甲烷中含有一種以上的鹵素 ,則斷裂的是最弱的鍵 ,其鍵強順序為 C— FC— H〉C— C1C— BrC— I。其中以 HO和 HO2更為重要。 其他醛類也有類似反應(yīng) ,但它們在大氣中的濃度遠比甲醛低 ,因而不如甲醛重要 。 ? 氧化亞氮 (N2O)是無色氣體 ,是清潔空氣的組分 ,是低層大氣中含量最高的含氮化合物 。 ? NOx的人為來源主要是礦物燃料的燃燒 。 ? 當(dāng)陽光照射到含有 NO和 NO2的空氣時 ,便有如下基本反應(yīng)發(fā)生 : NO2+hν→NO+O O+O2+M→O 3+M O3+NO→NO 2+O2 (1)NO的氧化 ? NO是燃燒過程中直接向大氣排放的污染物 。 (2)NO2的轉(zhuǎn)化 NO2的光解在大氣污染化學(xué)中占有很重要的地位 。 (3)過氧乙酰基硝酸酯 (PAN) PAN是由乙?；c空氣中的 O2結(jié)合而形成過氧乙酰基 ,然后再與 NO2化合生成的化合物 : CH3CO+O2→CH 3C(O)O2 CH3C(O)O2+NO2→CH 3C(O)O2NO2 乙酰基由乙酰光解而產(chǎn)生 : CH3CHO+hν→CH 3CO+ H 而大氣中的乙酰主要來源于乙烷的氧化 。 (1)甲烷 :甲烷是大氣中含量最高的碳氫化合物 ,它約占全世界碳氫化合物排放量的 80%以上 。 在原油開發(fā) 、石油冶煉 、 燃料燃燒和石油產(chǎn)品使用過程中均可向大氣泄漏或排放石油烴 ,從而造成大氣污染 。多環(huán)芳烴通常以 PAH表示。 (1)光化學(xué)煙霧的日變化曲線 (2)煙霧箱模擬曲線 : 其中關(guān)鍵性反應(yīng)是 :① NO2的光解導(dǎo)致O3的生成；②丙烯氧化生成了具有活性的自由基 ,如 HO、HO RO2等；③HO2和 RO2等促進了 NO向 NO2轉(zhuǎn)化 ,提供了更多的 O3生成 NO2的步驟。 另外 ,還有其他化合物 ,如甲醛在光的照射下生成的自由基 ,這些化合物均可引起鏈引發(fā)反應(yīng) 。 前者反應(yīng)速度常數(shù)比后者大兩個數(shù)量級以上 。 大多數(shù)污染源中包含的活性烴類約占 15%,而從汽車排放出來的活性烴可達 45%。 甲烷化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定 ,不易發(fā)
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