Студопедия

Главная страница Случайная лекция


Мы поможем в написании ваших работ!

Порталы:

БиологияВойнаГеографияИнформатикаИскусствоИсторияКультураЛингвистикаМатематикаМедицинаОхрана трудаПолитикаПравоПсихологияРелигияТехникаФизикаФилософияЭкономика



Мы поможем в написании ваших работ!




Образование озона

Читайте также:
  1. Автономное образование
  2. Аналого-цифровое преобразование
  3. АЦП с преобразованием напряжения в частоту (ПНЧ)
  4. Борьба с трещинообразованием в массивных бетонных сооружениях.
  5. Взгляды П. Сорокина на образование и школу как социальный институт
  6. Внешняя политика России. Образование российской империи
  7. Воспитание и образование в эпоху Античности
  8. Выветривание и образование вторичных минералов
  9. Выветривание и почвообразование в полярных пустынях
  10. Графический способ преобразование координат

На более низкой высоте (до 30 км) остается лишь фотодиссоциация кислорода (реак­ция 1). В мезосфере и стратосфере концентрация молекулярного кислорода превышает концентрацию атомарного кислорода, поэтому образующиеся атомы часто сталкиваются с молекулами О2, что приводит к образованию озона:

О (г) + О2(г) « О3+ 105 кДж/моль.

Эта реакция обратима и если частица О3 не отдает избыточную энергию при столкновении с другой (N2 и О2), то молекула распадется. Чем ниже к Земле, тем больше концентрация газов N2 и О2, тем чаще столкновение и стабилизация озона. Но опять же, чем ниже, тем меньше диссоциация О2 на атомы, так как отфильтровано излучение с длиной волны 242 нм. Поэтому более всего образуется озона на высоте 50-30 км, где достаточно как атомарного кислорода так и молекул азота и кислорода для обеспечения стабилизации озона. Молекулы озона сами могут поглощать излучение, и сильнее всего озоном поглощаются фотоны с длиной волны 200 - 310 нм, что очень важно для нас. Это излучение другими частицами не поглощается в той мере, как озоном. При таком излучении все живое не может существовать. «Озоно­вый щит» играет важную роль в сохранении жизни на Земле.

Обобщенный процесс циклического образования и разложения озона:

О2 (г) + hn® О (г) + О (г) (распад молекулярного кислорода)

О2 (г) +О (г) + М (г) ® О3 (г) + М* (г) + тепло (образование и стабилизация озона)

О3 (г) + hn® О2 (г) + О (г) ; (распад озона в разряженной атмосфере)

О (г) + О (г) + М (г) ® О2 (г) + М* (г) + тепло (синтез молекулы кислорода)

М* - любая частица в столкновении.

Результатом данного процесса является превращение ультрафиолетового излучения Солнца в тепловую энергию. Озоновый цикл обеспечивает повышение температуры в стратосфере В этот цикл вовлекаются многие частицы, а общим результатом является разложение озона, особенно интенсивное при участии оксидов азота.

О3(г) + NO(г) ® NО2(г) + О2(г)

2(г) + O(г) ® NО(г) + О2(г)

О3(г) + О(г) ® 2 О2(г)

Концентрация озона максимальна на высоте 25 – 30 км. С увеличением высоты концентрация озона убывает из-за концентрации активныхчастиц. Разрушение озона вызывает азотный цикл, как следствие также и антропогенного загрязнения атмосферы оксидами азота, где NO является катализатором процесса. Когда в этот цикл вторгаются дополнительные порции оксида азота, значительно уменьшается концентрация озона. Так, при полете сверхзвуковых самолетов в двигателях достигается такая высокая температура, что становится возможной реакция: N2 (г) +O2 (г) ® 2 NО (г), в результате которой оксид азота выбрасывается в стратосферу, существенно снижая концентрацию озона.

Разрушение озона обусловлено также влиянием органических соединений, содержащих фтор и хлор, таких как фторхлорметанов, составляющих основу группы газов фреонов: при столкновении с фотонами высвобождается хлор, который окисляется озоном с распадом последнего

CFxCl4-–x (г)+ hn® CFxCl3–x (г)+ Cl(г),

Cl(г) + О3 (г)® ClО(г) + О2 (г) (разрушение озона)

 

За этим следует разложение CFxCl3–x и т.д. Расчеты показывают, что скорость образования атомарного хлора максимальна именно на высоте 30 км т. е в озоновом слое.

Оксид хлора, реагируя с атомарным кислородом, вновь дает атомарный хлор: ClО (г) + О (г) ® Cl (г)+ О2(г); снова Cl(г) + О3 (г)® ClО(г) + О2 (г)... обрыв цепи может происходить при взаимодействии хлора с молекулами водорода, метана, воды, пероксида водорода. В итоге имеем суммарную реакцию: О (г) + О3 (г) ® 2 О2(г).

Фреоны, ранее широко используемые в холодильниках, очень хорошо сохраняются в атмосфере, плохо растворимы в воде, не горят, имеют низкие температуры кипения, поэтому хорошо испаряются на воздухе. Из тропосферы часть фреонов может уходить с водой и, не гидролизуясь, скапливаться в океане, который становится своеобразным резервуаром фреонов.


<== предыдущая страница | следующая страница ==>
Ионизации | Россия в 18 веке

Дата добавления: 2014-05-01; просмотров: 390; Нарушение авторских прав




Мы поможем в написании ваших работ!
lektsiopedia.org - Лекциопедия - 2013 год. | Страница сгенерирована за: 0.003 сек.