Przemiany tlenków siarki w atmosferze - wykład

Nasza ocena:

3
Pobrań: 238
Wyświetleń: 1953
Komentarze: 0
Notatek.pl

Pobierz ten dokument za darmo

Podgląd dokumentu
Przemiany tlenków siarki w atmosferze - wykład - strona 1 Przemiany tlenków siarki w atmosferze - wykład - strona 2 Przemiany tlenków siarki w atmosferze - wykład - strona 3

Fragment notatki:

  Przemiany tlenków siarki w atmosferze        G łównym źródłem emisji SO2 jest spalanie paliw zawierających w  swym sk ładzie związki siarki.  Zawartość siarki w węglu, ropie  naftowej  i gazie ziemnym jest zróżnicowana .  Ropa naftowa  zawiera  zazwyczaj   od dziesi ątych części procenta do około 2-3%.  W węglu  jej  zawarto ść   może sięgać nawet do 5%, natomiast gaz ziemny zawiera  znacznie mniej   siarki.     W skali  światowej 1/3 związków siarki pochodzi ze źródeł  przemys łowych a pozostałe z naturalnych jako H2S i SO2.  Zanieczyszczenia  ze  źródeł naturalnych  rozłożone są w miarę  równomiernie .    Ze  źródeł sztucznych  są skoncentrowane na stosunkowo małych  przestrzeniach aglomeracji miejskich i przemys łowych. Dotychczas do  atmosfery uwolnionych zosta ło mniej niż 5% siarki znajdującej się w  rozpoznanych z łożach ropy naftowej i węgla. Największa emisja spalin  nast ąpiła po II-ej wojnie światowej.    W Europie najwi ększa emisja siarki  występuje w Wlk. Brytanii,  Niemczech, Czechach, Polsce i Rosji. Przewa żająca część SO2  emitowana do atmosfery nad Europ ą Zachodnią przenoszona jest  wiatrem nad Skandynawi ę. Ten  swoisty “eksport” siarki w atmosferze  sprawia,  że na terytorium Norwegii aż 92% tego pierwiastka w  opadach pochodzi ze  źródeł zlokalizowanych w innych państwach.    W Polsce ponad  po łowa emisji  siarki pochodzi ze źródeł własnych .  Wiele niewiadomych w cyklu siarki odnosi si ę do jej  nie  antropogenicznego pochodzenia . Prawdopodobnie najwi ększym  źródłem ditlenku siarki w atmosferze jest siarkowodór, powstający w  wyniku aktywno ści mikrobiologicznej. Związki siarki przedostają się do  atmosfery podczas wybuchów wulkanicznych oraz z oceanów wraz z  aerozolami. W skali ca łego globu masa związków siarki emitowana w  wyniku dzia łalności antropogenicznej jest bliska tej, która trafia tam  drog ą naturalną, natomiast w silnie uprzemysłowionych regionach  Europy i  Ameryki Północnej tylko 10% emisji przypada na procesy  naturalne.  Ditlenek siarki jest jednym z tych gazów, które biorą udział w  procesie formowania si ę aerozoli. Większość SO2 w powietrzu jest  utleniana do kwasu siarkowego i soli siarczanowych. Prawdopodobnie to  siarczany tworz ą mętną mgłę pokrywającą wysoko uprzemysłowione  regiony.  Ditlenek siarki podlega kilku typom reakcji, do których  zaliczamy: reakcje fotochemiczne i chemiczne, zw łaszcza w obecności  tlenków azotu, węglowodorów; reakcje chemiczne z kropelkami wody. 

(…)


fotochemicznych. Rodnik hydroksylowy powstaje w różnych wtórnych
reakcjach fotochemicznych:
CH3 * + O2 = CH2O + OH*
H + O3 = OH* + O2
NO2 + NO + H2O = 2HNO2 + hν = 2NO + OH*
Zaproponowano następujący mechanizm utleniania ditlenku siarki w
reakcji łańcuchowej:
H* + SO2 = HOSO2* + O2 = HOSO2O2* + NO = HOSO2O* + NO2
HOSO2O* + RH = HOSO2OH + R*
Rodniki R* mogą inicjować kolejną reakcję łańcuchową. Rodniki…
… przez chrom, żelazo, mangan i wanad - obecne w
cząstkach pyłów pochodzących ze spalania węgla. Na przebieg procesu
ma wpływ pH oraz obecność innych zanieczyszczeń. Proces utleniania
roztworów siarczynów w kontakcie z powietrzem, przebiega
prawdopodobnie zgodnie z mechanizmem:
HSO3- = HSO3*
HSO3* + O2 = HSO5*
HSO5* + HSO3 - = HSO3* + HSO5-
HSO5 - + HSO3- = 2HSO4-
HSO3- + HSO5- = koniec reakcji łańcuchowej…
… jak wyżej.
Zaproponowano również mechanizm, w którym powstaje pośredni kompleks
[Mn(SO3)3]4- inicjujący dwie reakcje łańcuchowe HSO3* i HO2*.
O2-* + H+ = HO2*
HO2* + SO3- = OH* + SO4-
OH* + HSO3- = HSO3* + OH-
Istnieje również możliwość konwersji SO2 na cząstkach pyłów zawierających
katalizatory w warstewce zaadsorbowanej na powierzchni wody. Stwierdza się
wyraźny wpływ wilgotności powietrza i brak wpływu…
… się w postaci uszkodzeń igieł i liści,
poprzez uszkodzenie warstwy ochronnej wosku. Wewnątrz liści i igieł
zniszczeniu ulegają membrany, co powoduje zakłócenia w systemie
odżywiania i w bilansie wodnym. Pośrednie uszkodzenia są następstwem
zakwaszenia deszczy i gleby. Drzewa i krzewy liściaste są na ogół mniej
wrażliwe niż roślinność iglasta. Wraz ze wzrostem wilgotności powietrza
potęgują się zniszczenia…
… przez
utlenianie do siarczanów czy kwasu siarkowego, a druga część przez
suchy opad aerozoli i deszcze.
Oddziaływanie jego na roślinność może być bezpośrednie i
pośrednie.
To pierwsze uwidacznia się w postaci uszkodzeń igieł i liści,
poprzez uszkodzenie warstwy ochronnej wosku. Wewnątrz liści i igieł
zniszczeniu ulegają membrany, co powoduje zakłócenia w systemie
odżywiania i w bilansie wodnym. Pośrednie…
… rolę odgrywają reakcje fotochemiczne SO2 i NO2 oraz
obecność węglowodorów.
W porze nocnej w warunkach dużej wilgotności powietrza lub
podczas opadów deszczu następuje sorpcja SO2 na alkalicznych
kropelkach wody, z jednoczesnym powstawaniem siarczanów lub
adsorpcja na cząstkach pyłów, z jednoczesnym katalitycznym
utlenianiemdo siarczanów.
Jednym z istotnych procesów w homogenicznym utlenianiu SO2…
... zobacz całą notatkę



Komentarze użytkowników (0)

Zaloguj się, aby dodać komentarz