31381

POWSTAWANIE KWASU AZOTOWEGO (V) W ATMOSFERZE (DZIEŃ I NOC)

Kwas azotowy (V) jest istotnym czynnikiem zakwaszającym opad atmosferyczny. Powstaje z tlenków azotu, które w dużym stopniu pochodzą z reakcji spalania.

Emisja tlenku azotu (II) do atmosfery:

■    Energetyka

■    Transport

■    Procesy przemysłowe • Wypalanie biomasy

■    Produkt uboczny nitryfikacji

■    Wyładowania elektryczne

Chemia tlenku azotu (II) w czasie dnia;

NO jest utleniany przez 02, 03 lub R00^# (rodnik nadtlenkowy, R- grupa alkilowa), np.:

NO + 03    N02 + 02

N02 bierze z kolei udział w tworzeniu ozonu 03 i rodników hydroksylowych *0H. Np. reakcja fotochemiczna:

N02 + hv -»NO + [O]*

[O]* + 02 ->03

W procesach tych tlenek azotu jest regenerowany, może więc ponownie brać udział w powstawaniu ozonu.

Tlenki azotu wraz z tlenkami węgla i węglowodorami są prekursorami do powstania smogu fotochemicznego (mieszanina ozonu, aldehydów, ketonów i PAN)

NOx wykazuje ograniczony czas przebywania w atmosferze, co hamuje zjawisko narastania smogu. Głównym mechanizm usuwania NOx z atmosfery jest ich przemiana w HN03:

N02 + «OH + M HN03 + M    przy czym M jest jakimś trzecim ciałem.

W reakcji jako substraty występują częściowo produkty procesów fotochemicznych, zachodzi więc ona głównie w czasie dnia.

Chemia tlenku azotu (II) w czasie nocy;

Po zachodzie słońca w reakcji tworzenia HN03 bierze udział rodnik tritlenku azotu *N03, który tworzy się zarówno w czasie dnia, jak i w nocy, ale nagromadza się jedynie w nocy, gdyż ulega zniszczeniu w wynikufotolizy.

Tworzenie »N03:

N02 + 03 -» »N03 + 02

Rozkład *N03:

•N03 + N02 NO + N02 + 02 • N03 + NO -> 2N02

Powstawanie HN03 •N03 + N02 O N205 N205 + H20    2HN03

Rodnik *N03 podobnie jak *0H, inicjuje sekwencję reakcji rozpoczynając od oderwania atomu H. Tworzy się HN03:

z aldehydami:    *N03 + RCHO -> RCO* + HN03

z alkanami:    -N03 + RH *R + HN03

R- grupa alkilowa

Usuwanie HN03

HN03 usuwany jest z atmosfery zarówno jako suchy, jak i mokry opad atmosferyczny i jest jednym z głównych czynników zwiększającym ich kwasowość. W reakcji z amoniakiem:

NH3 + HN03 NH4N03 azotan (V) amonu może działać jako zarodek kondensacji dla kropel wody.