8 Причины появления токсичных веществ при сгорании топлива в цилиндрах двигателя.

При идеальном сгорании стехиометрической смеси было бы следующее протекание реакции:

.

Данное уравнение было бы верным, если бы каждая молекула топлива C_n H_m сталкивалась с (n+m/4) молекулами кислорода. Однако вероятность такого столкновения очень мала, поэтому фактически реакция протекает несколько иным способом.

Некоторые компоненты отработавших газов реагируют между собой, образовывая новые высокотоксичные вещества, такие как ацетилен C₂H₂, окислы азота NO_x, сернистый ангидрид SO₂, серная кислота H₂SO₄, альдегиды RCHO, сероводород H₂S и множество других.

Всего в отработавших газах обнаружено около 280 компонентов, причем в группу нетоксичных входит всего пять: азот N, кислород O₂, пары воды H₂О, водород H, углекислый газ CO₂. Все остальные компоненты токсичны.

Наиболее опасные для человека, животного и растительного мира: оксид углерода, окислы азота, сажа, альдегиды, углеводороды, бенз(α)пирен, оксиды серы, аммиак, а также запах и слезоточивое действие отработавших газов. Продукты сгорания топлива накапливаются в воде, растениях, на сооружениях и в почве. В воздухе они часто превращаются в другие вещества, которые в определенных условиях могут быть даже более токсичными, чем исходные продукты.

9 Основные токсичные вещества и их краткая характеристика воздействия на человека; шкала относительной токсичности.

Очень ядовит оксид углерода СО. Это бесцветный газ, без запаха, плохо растворяется в воде, с воздухом может образовывать взрывчатые смеси. С металлами, щелочами и кислотами не взаимодействует.

Углеводороды – самая многочисленная группа соединений, в том числе канцерогенного бенз(α)пирена. Имеют неприятный запах, вызывают раздражающее действие, а также многочисленные хронические заболевания. Некоторые обладают сильным отравляющим свойством.

Оксиды (окислы) азота представлены более чем десятью соединениями. В отработавших газах дизелей 95…98 % оксидов приходится на NO, а 2…5 % на NO₂. Содержание других оксидов азота в отработавших газах ничтожно мало и их воздействие на организм можно не учитывать. В атмосфере при нормальных условиях NO бесцветный газ – окисляется до NO₂ (газ красновато-бурого цвета с резким удушающим запахом) и N₂O₄. Эти оксиды снижают прозрачность атмосферы и участвуют в создании фотохимического тумана (смога).

Вредные свойства сажи обусловлены не углеродом, а присутствием концерогенных углеводородов. Наличие сажи в воздухе ухудшает видимость, а частицы сажи оказывают вредное воздействие на дыхательные органы человека. Небольшие частицы вызывают аллергию.

Бенз(α)пирен (бензальфапирен) – в нормальном состоянии кристаллическое вещество (температура плавления +179⁰С, температура кипения +310⁰С, возгоняется при +70⁰С), плохо растворим в воде. Сильнейший канцероген. Способен накапливаться в почве, растениях и живых организмах

Формальдегид – газ без цвета с резким запахом, хорошо растворяется в воде. Характеризуется раздражающим и общетоксичным действием на центральную нервную систему, поражает внутренние органы.

Акролеин – бесцветная летучая жидкость с удушающим запахом подгоревших жиров. Температура кипения +52⁰С, легко растворяется в воде, канцерогенен, в больших концентрациях смертелен для человека.

Степень вредного воздействия некоторых компонентов по сравнению с оксидом углерода СО показана на шкале токсичности.