Читайте также:
|
Окисляемость воды выражают числом миллиграммов кислорода, пошедших на окисление органических веществ в 1 л воды. Окисляемость хорошей питьевой воды из закрытых водоемов не превышает 1 мг кислорода на 1 л воды. Речная вода, содержащая различные продукты растительного происхождения, имеет большую Окисляемость: 4 - 8 мг на 1 л воды.
В качестве окислителя применяют 0,01 н. раствор марганцовогокислого калия, который в присутствии серной кислоты окисляет органические вещества воды, а сам при этом обесвечивается.
Вопрос13. Фотодиссоциация (или фотолиз) — химическая реакция, при которой химические соединения разлагаются под действием фотонов электромагнитного излучения.
Для этого процесса принципиальное значение имеет так называемая энергия активации - свойство участвующей в процессе молекулы, и превышает ли энергия взаимодействующего фотона эту энергию.
Фотолиз в атмосфере
Фотолиз также протекает в атмосфере как часть последовательности реакций в ходе которой первичные загрязняющие вещества, такие как углеводороды и оксиды азота, взаимодействуют с образованием вторичных загрязняющих веществ, таких как пероксиацилнитраты. См. подробнее статью смог.
Две важнейших реакции фотодиссоциации в тропосфере
Первая:
O3 + hν → O2 + O(1D) λ < 320 nm
в ходе которой генерируется возбужденный атомарный кислород, который при дальнейшей реакции с водой даёт радикал гидроксила:
O(1D) + H2O → 2OH
Гидроксил-радикал является ключевым в химии атмосферы, как инициатор окисления углеводородов в атмосфере, а также действующий как моющее средство.
Вторая:
NO2 + hν → NO + O
-ключевая реакция при образовании тропосферного озона.
Образование озонового слоя также связано с фотодиссоциацией. Озон в стратосфере Земли образуется под воздействием ультрафиолета на кислородную молекулу, содержащую два атома кислорода (O2), которая разлагается на индивидуальные атомы (атомарный кислород). Атомарный кислород затем взаимодействует с неразрушенным O2 с образованием озона, O3.
Фотолитическим является процесс разрушения хлорфторуглеводородов в верхних слоях атмосферы с образованием озоноразрушающих свободных радикалов хлора.
Иониза́ция — эндотермический процесс образования ионов из нейтральных атомов или молекул. Ионизация атмосферы:
1. Ионизационное состояние атмосферы, т. е. наличие в ней ионов.
2. Процесс образования ионов в атмосферном воздухе. Состоит в том, что под действием различных ионизаторов от нейтральных молекул отделяются электроны; остающиеся части молекул оказываются заряженными положительно и образуют положительные ионы. Освободившиеся электроны присоединяются к нейтральным молекулам и образуют отрицательные ионы. Ионы, возникающие в результате такого расщепления молекул, несут по одному элементарному заряду и называются молекулярными. Молекулярные ионы в атмосферных условиях существуют самое непродолжительное время. Вокруг них, как центров, происходит группировка других молекул (до 100), и возникшие таким путем заряженные комплексы молекул называются легкими ионами. Их радиусы порядка 10-8—10-7 см. Легкие ионы могут присоединяться к частичкам твердых и жидких примесей, взвешенным в атмосфере, и таким путем возникают ионы больших размеров, порядка 10-6—10-4 см, называемые средними, тяжелыми и ультратяжелыми. В результате ионизации атмосферный воздух приобретает электропроводность.
Вопрос14. Озо́новый слой — часть стратосферы на высоте от 12 до 50 км (в тропических широтах 25—30 км, в умеренных 20—25, в полярных 15—20), в которой под воздействием ультрафиолетового излучения Солнца молекулярный кислород (О2) диссоциирует на атомы, которые затем соединяются с другими молекулами О2, образуя озон (О3). Относительно высокая концентрация озона (около 8 мл/м³) поглощает опасные ультрафиолетовые лучи и защищает всё живущее на суше от губительного излучения. Более того, если бы не озоновый слой, то жизнь не смогла бы вообще выбраться из океанов[1] и высокоразвитые формы жизни типа млекопитающих, включая человека, не возникли бы. Наибольшая плотность озона встречается на высоте около 20—25 км, наибольшая часть в общем объёме — на высоте 40 км. Если бы можно было извлечь весь озон, находящийся в атмосфере, и сжать под нормальным давлением, то в результате вышел бы слой, покрывающий поверхность Земли толщиной всего 3 мм. Для сравнения, вся сжатая под нормальным давлением атмосфера составляла бы слой в 8 км. Механизм образования, а также расходования озона был предложен Сидни Чепменом в 1930 году и носит его имя.
Реакции образования озона:
О2 + hν → 2О.
О2 + O → О3.
Фотолиз молекулярного кислорода происходит в стратосфере под воздействием ультрафиолетового излучения с длиной волны 175—200 нм и до 242 нм.
Озон расходуется в реакциях фотолиза и взаимодействия с атомарным кислородом:
О3 + hν → О2 + О.
О3 + O → 2О2.
Пути гибели озона[править]
Стратосферная химия озона
Кроме реакций, входящих в механизм Чепмена, имеется целый ряд других реакций, приводящих к гибели озона. Их все объединяют в несколько семейств, главными из которых является азотное, кислородное (из механизма Чепмена), водородное и галогеновое. Эти реакции представляют собой каталитические циклы, поэтому их также называют соответствующими циклами.
Азотный цикл (NOx):
N2O + O(1D) → NO + NO,
О3 + NO → NO2 + О2,
NO2 + О → NO + О2.
Водородный цикл (HOx):
Н2O + O → OH + OH,
ОН + О3 → НО2 + О2,
НО2 + О3 → ОН + 2О2.
Хлорный цикл (ClOx):
CFCl3 + hν → CFCl2 + Cl,
Cl + O3 → ClO + O2,
ClO + O → Cl + O2.
Доля в расходовании озона различных химических семейств:[2]Давление, гПа азотное кислородное водородное галогеновое
1,31 0,10 0,26 0,41 0,21
3,78 0,50 0,14 0,11 0,25
8,93 0,68 0,11 0,08 0,13
21,9 0,46 0,12 0,19 0,20
55,8 0,12 0,03 0,48 0,14
Доля галогенового пути распада стратосферного озона увеличилась в результате деятельности человека, что привело к возникновению озоновых дыр. Генеральная ассамблея ООН в 1994 году провозгласила 16 сентября ежегодным Международным днём охраны озонового слоя.
Озоносфера почти полностью поглощает губительные для всего живого ультрафиолетовые лучи Солнца. Под ультрафиолетовой радиацией УФ Солнца понимается радиация в диапазоне длин волн от 0,4 до 0,01 мкм). По воздействию на живые клетки её делят на три части: УФ-А (0,4–0,315 мкм), УФ-В (0,315–0,380 мкм) и УФ-С (корче 0,28 мкм). УФ-С губителен для живого организма даже в небольших дозах, вследствие разрушения молекул белка, к счастью, УФ-С полностью поглощается озоносферой и не доходит до земной поверхности. УФ-В доходит до земли лишь в небольших дозах, более всего у земли наименее опасного УФ-А. В целом воздействие УФ на человека можно свести к следующему: 1) распаду белка; 2) канцерогенное действие; 3) ослабление иммунной системы; 4) ожог или даже рак кожи; 5) глазные (катаракта) и инфекционные заболевания 6) аллергические заболевания; 7) мутагенное действие.
15) Парнико́вый эффе́кт — повышение температуры нижних слоёв атмосферы планеты по сравнению с эффективной температурой, то есть температурой теплового излучения планеты, наблюдаемого из космоса. Основными парниковыми газами, в порядке их оцениваемого воздействия на тепловой баланс Земли, являются водяной пар, углекислый газ, метан и озон[6]
Основные парниковые газы атмосферы ЗемлиГаз
Формула
Вклад
(%)
Водяной пар H2O 36 — 72 %
Диоксид углерода CO2 9 — 26 %
Метан CH4 4 — 9 %
Озон O3 3 — 7 %
С активизацией индустриальной деятельности человека в атмосферу стали вновь выбрасываться огромные объемы диоксида углерода и других парниковых газов. В результате с 1906 по 2005 год среднегодовая температура поднялась на 0,74 градуса, и в ближайшем будущем рост будет составлять до 0,2 градуса за десятилетие.
Усиление парникового эффекта способствует изменениям климата, которые заключаются в повышении температуры и изменении частоты и интенсивности осадков. Из-за глобального потепления тают ледники, повышается уровень моря, возникает угроза биологическому разнообразию, гибнут посевы, пересыхают источники пресной воды, все это в целом негативно влияет не только на качество жизни, но и на здоровье человека.
Дата добавления: 2015-01-30; просмотров: 168 | Поможем написать вашу работу | Нарушение авторских прав |