128. Механизмы образования соединений серы. Фотохимия соединений серы в атмосфере (смог “лондонского типа”).

Механизм образования.

Соединения серы: сульфиды Ме, в океане в виде солей (сульфатов), в почве в виде органических соединений. 1) Диоксид серы (SO₂)- бесцветный газ с раздражающим резким запахом. Способы получения: сжиганием элементарной серы S+O₂-SO₂, сжиганием сероводорода, при производстве серной кислоты. Используют: для получения сульфидов металлов, для сульфохлор производных углеводородов, для отбеливающего, дезинфицирующего, консервирующего. 2) Триоксид серы- бесцветный газ. При сжигании серы образуется 10%. Очень быстро окисляется до серной кислоты. Получают каталитическим окислением серной кислоты. Основное действие- взаимодействие с парами воды: SO₃+H₂O--H₂SO₄. 3) Сероводород (H₂S)- бесцветный газ, горючий, высокотоксичный, пахнет тухлыми яйцами. Основное поступление из природных источников: вулканы, разложение веществ. Очень быстро окисляется до двуокиси серы. Время жизни в атмосфере 1 день. 4) Восстановленная сера (CS- сульфид углерода), карбомил сульфид (COS), CS₂, RSH (меркоптаны). Имеет сильный запах. Используют в основном для усиления запаха. Источники: биологическое разложение и геотермальные источники (гейзеры). Время жизни от 3 часов до 2 лет. Механизмы образования: 1) Сжигание (70% диоксида серы и 100% выделяется при сжигании угля). Процессы сгорания: H₂S+3O₂--2H₂O+2SO₂ (избыток), H₂S+O₂--2H₂O+2S(недостаток). S+O₂®SO₂

Основныестадии:

O₂®2O

H₂S+O--SO+H₂; SO∙+O₂--SO₂+O∙.Реакции сжигания карбомил сульфида: 1) инициирование, то есть под действием повышенной температуры образуется атомарный кислород (О); 2) COS+O--CO₂+S( СО₂ осуществляет парниковый эффект); COS+O--CO+SO (горение СОS) ; SO∙+O₂--SO₂+O∙. Сжигание дисульфида углерода ( CS₂): 1) инициирование ; 2) CS₂+O∙®CS+SO∙

SO∙+ O₂®SO₂+O∙

CS₂+O®COS+S

Промышленные процессы: основные количества поступают при производстве цветных Ме - Fe,Cu,Zn,Pb из сульфидных вод

MeS+n*O₂®MeO(Me)+n*SO₂, процессы очистки нефтепродуктов. При технологических процессах основные выбросы при производстве серной кислоты, регинерации катализаторов крекинга нефти.

-термический крекинг нефти

С₄HgSH--^t,p®С₄H₈+H₂S. Атмосферные реакции:

SO₂+O₂--^{h, ν}®SO₃+O∙

SO₂+O₃-- ^{h, ν}®SO₃+O₂

SO₃+H₂O®H₂SO₄↓(кислотныйдождь)

H₂SO₄+NH₃®(NH₄)2SO₄(сульфат амония)

h,n-реакция протекает под действием излучения

Вывод: сероводород очень опасен, т.к. легко окисляется до SO₂.

130. Аэрозоли. Верхняя и нижняя границы размеров аэрозольных частиц. Механизмы образования аэрозоли.

Аэрозолем наз-ся дисперсная с-ма, состоящая из газообраз дисперсн среды, тв или жид дисперсной среды. Др словами –это взвесь тв или жид частичек в газе.

~6-10 молекул (нижняя граница размера)

Основные св-ва частиц аэрозолей:

-гравит. поле;

-электрич-е поле;

-силы инерции;

-градиант tº,р,с.

1º.Термофорез (где отопительные системы) системы частиц.

2º Коупуляция

3º Захват ионов

4º Центры конденсации

5º Зависимость с£2¸3*10^-8 м.

Примерами естеств и антропоген аэрозолей яв-ся: облако в небе, туманы, пыль над дорогой и др. Основными факторами определяющими степень антропогенного воздействия яв-ля: 1. размеры частиц; 2. их конц-ция; 3. хим состав. Частицы могут образ-ся путем: 1 дробления крупных тел- диспергирование; 2 путем объединения отдельных мол-л- конденсации. Соот-но различают диспергационные и конденсационные аэрозоли. Последние называют туманами, если состоят изжид частиц, и дымом, если частицы тв. Конденсацию наз-ют гетерогенной , если образ-е частиц в газе происходит путем присоединения мол-л к уже сущ-щей пылинке или иону. Если частица зарождается из пара путем объединения одинак мол-л, то конден-цию наз-ют спонтанной или гомогенной. Усл-е для начала спонтанной конденсации – необходимость перенасыщения с-мы в объеме, т.е. давление паров должно превысить равновесное. Процессы образования диспергационных аэрозолей дают аэрозоли с более крупными частицами. Распыленную жид-ть трудно заставить воспринять мех энергию т.о., чтобы она пошла на дробление жид-ти, а не на ее мех перемещение. Для получения аэрозолей с мелкими частицами удобнее в-во раздробить до молекуляр состояния, т.е. испарить, а потом сконденсировать пар в объеме..

«Источники загрязнения среды обитания».