2009 01 01 4018

O. W iMłi S. J. DullY I'Amur inufowisA*. ^.rujw 2U)? ISBN    O by PWN 2040

132

5. Chemia troposfery — opad atmosferyczny

chan izmów. Gdyby te dwa składniki były jedynymi źródłami, powinniśmy obserwować dobrą korelację pomiędzy stężeniem jonów oksoniowych oraz siarczanowych(VI) i/lub azotanowych(V). Liczne badania poświęcone temu problemowi wykazały istnienie ścisłej korelacji (współczynnik korelacji > 0,8) dla jednej lub drugiej zależności. Występują lulaj jednak liczne wyjątki wskazujące, że dodatkowe czynniki, obejmujące anomalie meteorologiczne, inne emisje i odległość od źródła, unieważniają każdą uproszczoną zależność. Dobrym przykładem są tutaj obszary prerii (stepu) w zachodniej części Ameryki Północnej, gdzie stężenie jonów oksoniowych jest najlepiej skorelowane — w odwrócony sposób — ze stężeniem jonów wapnia, kontrolujących równowagę kwas/zasada w opadach dzięki zasadowym minerałom występującym w glebie.

Względne znaczenie kwasu azotowcgo(V) i siarkowego!VI) zależy od odległości od źródła, ponieważ szybkość konwersji NO, w kwas azotowy(V) i jego szybkość osadzania się jest większa niż odpowiednie szybkości dla kwasu siarkowcgo(VI). Można to wykazać na następującym przykładzie, w którym rozpatrujemy etap kontrolujący szybkość dwóch głównych procesów homogenicznych.

PRZYKŁAD 5.3

Szybkości utleniania NO; i SO

s '. Stężenie ditlenku azotu w atmosferze ziemskiej wynosi

Rozpatrzmy sytuację, w której stężenie dillcnku azotu i ditlenku siarki w atmosferze wynosi. odpowiednio. 50 i 25 pg m \ Są to typowe stężenia obserwowane na terenach bardzo uprzemysłowionych, zarówno w zachodniej części Europy, jak i na terenie północno--wschodniej części Ameryki Północnej. Rozsądna wartość 24-godzinncj średniej stężenia rodników hydroksylowych w okresie miesięcy letnich wynosi 1,7 • 10* cząsteczek cm"'. Stosowne stale szybkości reakcji pseudodrugiego rzędu (5.2) i (5.21) przy powierzchni Ziemi w temp. 25 C i pod ciśnieniem /» wynoszą, odpowiednio. 1.2 • 10'" cm' • cząsteczek^-1 • s' i 1,2 • 10 ¹¹ cm’ - cząsteczek zatem

50 pg

_%    50- 10

g- in

46 g - mol (NO;) = 6.5 10" cząsteczek ■ cm

6.02 • 10²* cząsteczek mol * 10

a stężenie ditlenku siarki

25 pg - m"^ł =

25- 10"* g-nr

64 g • mol^-1 [SO_;] = 2,4 - 10" cząsteczek • cm^-*

6,02 • 10²³ cząsteczek mol ¹ • 10 ⁴ m' ■ cm

Szybkość utleniania ditlenku azotu wynosi -d[NO,]

d /

= WNO;][*OH]

= 1,2 ■ 10 " cm³ • cząsteczek ¹ - s^-1 • 6.5 - 10" cząsteczek ■ cm ³ -• 1.7 • 10" cząsteczek • cm '

= 1,3- 10⁷ cząsteczek - cm~^ł • s ¹ = 4,8 ■ I0¹⁰ cząsteczek cm ³ • h ¹