10. Základy chemie atmosféry

Question 1

Definice:
Ovzduší
Chemie atmosféry
Troposféra
Tropopauza
Ozonová vrstva
Fotolýza

Answer 1

Ovzduší = zemská atmosféra, plynný obal Země.

Chemie atmosféry = chemické změny emitovaných do ovzduší l., probíhají v troposféře.

Troposféra = cca 10 km vrstvy zems. atmosféry, vyhřívaná sluncem a ozáření o délkách nad 300 nm.

Tropopauza = oddělení troposféry a stratosféry, teplotní inverze.

Ozonová vrstva = ve stratosféře, filtr krátkovlného záření.

Fotolýza = jedna ze dvou nejdůležitějších rcí v atmosféře, druhou jsou rce s radikály OH.

Question 2

Fotolýza NO2

Answer 2

NO2 + hυ (n < 400 nm) → NO + O

O + O2 → O3

Question 3

Fotolýza O3

Answer 3

O3 + hυ (n < 310 nm) → O2 + O(1D)
O(1D) + H2O → 2 OH˙
O*(1D) + M → O (3P)

Question 4

Fotolýza H2O2

Answer 4

H2O2 + hυ (n < 370 nm) → OH˙

Question 5

Fotolýza HCHO (formaldehyd)

Answer 5

HCHO + hυ (n < 330 nm) → H˙ + HCO˙ 
H˙ + O2 → HO2˙ 
HCO˙ + O2 → HO2˙ + CO 
HO2˙ + NO → OH˙ + NO2
2 HO2˙ → H2O2 + O2

Question 6

Reakce NO-NO2-O3

Answer 6

1. Fotolýza NO2: NO2+ hυ → NO + O(3P)
2. Tvorba ozonu: O(3P) + O2 + M → O3 + M
3. Oxidace NO ozonem: O3 + NO → NO2+ O2

Question 7

Reakce CO

Answer 7

CO + OH ̇ → CO2 + H ̇
H ̇+O2 → HO2 ̇
HO2 ̇ + NO → OH ̇ + NO2
- sumárně: CO + O2 + NO → CO2 + NO2

Question 8

Oxidace parafinů (př.)

Answer 8

RCH3 + OH ̇ → RCH2 ̇ + H2O
RCH2 ̇ + O2 + M→ RCH2O2 ̇ + M
RH2O2 ̇ + NO → RCH2O ̇ + NO2
RCH2O ̇ + O2 → RCHO + HO2 ̇
HO2 ̇ + NO → NO2 + HO ̇
- sumárně: RCH3 + 2 O2 + 2 NO → RCHO + 2 NO2 + H2O

Question 9

Smog

Answer 9

= znečištění ovzduší vznikající při nepříznivých meteorol. stavech vzájemným působením vzdušné vlhkosti, tuhých částic a plynných škodlivin

• kyselý smog (Londýn) = spalování paliv s vyšším obsahem S, rozptyl spalin komíny do nízké nadzemní vrstvy, popílek a saze, vznik H2SO4 katalytickou oxidací SO2 ze spalin a rozpuštění kyseliny v mlze
• fotosmog (LA) = při inverzních stavech v oblastech s vysokou hustotou automobilů, NOx, CH a aromáty fotooxidují na agresivní sloučeniny jako jsou HCHO, NO2, CH3CHO, NO, H2O2 a org. kyseliny

Question 10

Omezování znečištění atmosféry

Answer 10

• BAT
• zvyšování účinnosti a snižování spotřeby
• kvalitnější paliva
• náhrada freonů
• odsíření spalin, paliv atd