2009 01 01 3858

<A W wLaoo. $ i l

ISBN 97UU4M5J240. C by W PW ZOirt

5.3. Powstawanie kwasu siarkowcgo(VI) w atmosferze    127

TWorzący się w sekwencji reakcji rodnik wodoroperoksylowy również reaguje z tlenkiem azotu(II)

NO + IlOO* -*• NO: + *011    (5.24)

i teraz ditlcnck azotu i rodnik hydroksylowy biorą udział w sekwencji reakcji, w której tworzy się kwas azotowy(V):

*NO, + *OH + M -*• HNOj + M    (5.2)

opisanej w poprzednim podrozdziale. Część rodników hydroksylowych reaguje z dodatkowym ditlcnkicm siarki i dlatego ciąg reakcji (5.21>- (5.24) jest samoprzyspicszającą się sekwencją.

Rozpoczynając ponownie od ditlcnku siarki, zapoznamy się teraz z innymi ilościowo mniej ważnymi seriami reakcji homogenicznych, w których tworzy się kwas siarkowymi). łącznic z bezpośrednią jego reakcją z tlenem atomowym. Stała szybkości reakcji pomiędzy ditlcnkicm siarki i atomowym tlenem jest podobna do stałej szybkości reakcji z rodnikiem hydroksylowym, ale stężenie atomowego tlenu w troposferze jest w przybliżeniu dwa rzędy wielkości mniejsze niż. rodników hydroksylowych.

Reakcje heterogenicznego utleniania ditlenku siarki

W rozdziale 3 rozpatrywaliśmy sekwencję heterogenicznych reakcji, które prowadziły do utraty na dużą skalę stratosferycznego ozonu podczas polarnej wiosny. Kwas siarkowy(VI) może się również tworzyć w procesach heterogenicznych, gdy w kroplach chmur dostępne są odpowiednie reagenty.

Zachodzić mogą następujące reakcje;

SO_:(g) ^ SO;(aq)    =    1.81 • 10“^s mol ■ L~^l    • Pa"¹    (5.25)

S0_?(aq) + 2H:0^ HSO, (aq)-t-H,0⁺(aq>    K_ą] =    1.72 - 10~² mol-L"¹    (5.26)

HSOJ (aq) + H:0 ^ S0^(aq)-ł-H>0⁺(aq)    K<₂ =    6.43 -10“⁸ mol - L~‘    (5.27)

PcKlobnic jak w przypadku ditlenku węgla, rozpuszczalność ditlcnku    siarki    w wo

dzie zależy od piI roztworu, ale jest ona większa w całym zakresie wartości pil. Jeżeli stężenie ditlenku siarki w atmosferze wynosi 10 ppbv przy ciśnieniu p°, to jego rozpuszczalność odpowiada 2.2 - 10 ⁶ mol ■ L '. gdy aerozol ma pH = 4.0. natomiast wynosi ona 2,2 10 ³ mol - L ¹ przy pH = 7.0. Rozpuszczalność jest jednym z czynników, które wywierają wpływ na szybkość reakcji heterogenicznych. Utlenianie związków siarki zachodzi w kroplach wody. Najważniejszym utleniaczem jest nadtlenek wodoru, związek, którego stężenie w atmosferze wynosi ok. I lub 2 ppbv i który łatwo rozpuszcza się w wodzie (Kj| = 7,0- 10^-1 mol • L^-1 • Pa^-1).

HS07(aq) + H_:0,(aq) ^ HOOS07(aq) + H_:0    (5.28)

*1