文档介绍：第三章液相大气化学
1. 掌握SO2和NOx的液相反应,了解O3、H2O2和金属离子在液相氧化中的作用.
2. 掌握酸雨形成的基本原理及影响因素。
1
第三章液相大气化学
二氧化硫的液相反应
SO2的液相平衡
SO2(g) + H2O SO2H2O
SO2H2O H+ + HSO3 —
HSO3— H+ + SO32 —
2
二氧化硫的液相反应
SO2的液相反应
1、O3 对SO2的液相氧化
在水溶液中SO2可被O3氧化:
HSO3—+ O3 HSO4—+O2
2、H2O2对SO2的液相氧化
HSO3—+H2O2 SO2OOH—+ H2O
SO2OOH—+ H+ H2SO4
3
二氧化硫的液相反应
3、金属离子对SO2的液相催化氧化
(1) Mn2+的催化氧化
一般认为Mn2+的催化作用较大。Mn2+的催化反应机制如下:
SO2 + Mn MnSO22+
2 MnSO22+ + O2 2 MnSO32+
MnSO32+ + H2O Mn + H2SO4
总反应为:
2 SO2 + 2 H2O + O2 H2SO4 /(Mn2+)
4
二氧化硫的液相反应
(2)Fe3+的催化氧化
(3)Fe3+和Mn2+共存时的催化氧化
催化反应的固有速率与溶液中S(Ⅳ)和Fe3+和Mn2+的浓度、pH、离子强度和温度有关.
5
氮氧化物的液相反应
(一)NOx的液相平衡
NO(g) NO(aq)
NO2(g) NO2(aq)
随后,可溶性的NO和NO2可以结合为:
2 NO2(aq) N2O4
NO(aq)+ NO2(aq) N2O8(aq)
6
氮氧化物的液相反应
对于NO—NO2体系,以上两个反应的液相平衡如下:
2 NO2(g) + H2O 2H+ + NO2—+ NO3—
NO(g) + NO2(g) + H2O 2H+ + 2NO2—
(二)NH3和HNO3的液相平衡
NH3(g) + H2O NH3 H2O
NH3 H2O NH4+ + OH—
HNO3(g) + H2O HNO3 H2O
HNO3 H2O H++NO3—
7
酸沉降化学
酸沉降(acid deposition)是指大气中的酸性物质通过干、湿沉降两种途径迁移到地表的过程。
湿沉降(wet deposition)指大气中的物质通过降水而落到地面的过程。被降水去除或湿沉降对气体和颗粒物都是最有效的大气净化机制。
湿沉降有两类:雨除(rainout)和冲刷(washout)。
8
酸沉降化学
雨除是指被去除物参与成云过程,即作为云滴的凝结核,使水蒸气在其上凝结,云滴吸收空气中成分并在云滴内部发生液相反应。
冲刷是指在云层下部即降雨过程中的去除。酸雨是由于酸性物质的湿沉降而形成的。
9
酸沉降化学
干沉降(dry deposition)是指大气中的污染气体和气溶胶等物质随气流的对流、扩散作用,被地球表面的土壤、水体和植被等吸附去除的过程,具体包括重力沉降,与植物、建筑物或地面(土壤)碰撞而被捕获(被表面吸附或吸收)的过程。
10