第2章大气环境化学优秀PPT.ppt
《第2章大气环境化学优秀PPT.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《第2章大气环境化学优秀PPT.ppt(28页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、第2章大气环境化学现在学习的是第1页,共28页 实实际际测测定定研研究究结结果果说说明明:光光强强、湿湿度度和和氧氧化化剂剂浓浓度度都都对对SOSO2 2的的氧氧化化过过程程有影响。有影响。SOSO2 2在大气中转化的最终结果是形成硫酸在大气中转化的最终结果是形成硫酸酸雨。酸雨。1 1、SOSO2 2的气相氧化的气相氧化(1)(1)直接光氧化(是否能直接光解?):直接光氧化(是否能直接光解?):低低层层大大气气中中SOSO2 2的的吸吸光光过过程程是是变变成成激激发发态态SOSO2 2分分子子,而而不不是是造造成成SOSO2 2的的直直接离解。激发态的接离解。激发态的SOSO2 2分子有两种:
2、单重态和三重态。分子有两种:单重态和三重态。SOSO2 2+hv(340-400nm)+hv(340-400nm)3 3SOSO2 2(三重态,电子自旋,平行,能态低三重态,电子自旋,平行,能态低)SOSO2 2+hv(290-340nm)+hv(290-340nm)1 1SOSO2 2(单重态,电子自旋,反向,能态高单重态,电子自旋,反向,能态高)现在学习的是第2页,共28页 但但单单重重态态的的激激发发态态SOSO2 2分分子子很很不不稳稳定定,立立即即可可以以通通过过放放出出磷磷光光转转变变为为三三重重态或基态。态或基态。1 1SOSO2 2+M+M3 3SOSO2 2+M+M 1 1S
3、OSO2 2+MSO+MSO2 2+M+M 1 1SOSO2 2SOSO2 2+hv+hv 三三重重态态的的SOSO2 2分分子子在在大大气气中中比比较较稳稳定定,寿寿命命比比较较长长,所所以以三三重重态态的的SOSO2 2对对于于氧氧化化和酸雨的形成有重要贡献。和酸雨的形成有重要贡献。因因为为基基态态的的SOSO2 2分分子子没没有有三三重重态态3 3SOSO2 2分分子子化化学学性性质质活活波波,所所以以三三重重态态SOSO2 2对对于于酸雨的贡献更大。酸雨的贡献更大。大气中三重态大气中三重态3 3SOSO2 2分子比基态分子比基态SOSO2 2分子容易被直接氧化:分子容易被直接氧化:3
4、3SOSO2 2+O+O2 2SOSO4 4(3 3SOSO2 2和和O O2 2的结合体,不稳定,分解很快的结合体,不稳定,分解很快)SO)SO3 3+O+O O+O+3 3SOSO2 2SOSO3 3 SO SO3 3+H+H2 2OHOH2 2SOSO4 4现在学习的是第3页,共28页SOSO2 2的宏观氧化速率为的宏观氧化速率为:一般直接光氧化速率一般直接光氧化速率0.1%SO0.1%SO2 2/h/h(2)(2)被自由基氧化被自由基氧化间接光氧化(大气中最重要自由基?):间接光氧化(大气中最重要自由基?):污污染染大大气气中中含含有有各各类类有有机机污污染染物物的的光光解解以以及及反
5、反应应生生成成的的各各种种自自由由基基,这这些些自自由由基大多具有强氧化性,因此基大多具有强氧化性,因此SOSO2 2分子很容易被他们氧化分子很容易被他们氧化与与HOHO自由基的反应是大气中自由基的反应是大气中SOSO2 2分子氧化的重要反应:分子氧化的重要反应:SO SO2 2+HO +HO HOSO HOSO2 2(25(25摄氏度,摄氏度,1atm1atm,k=910k=910-13-13cmcm3 3molmol-1-1s s-1-1)自由基自由基HOSOHOSO2 2不稳定,立即进一步与大气中的氧分子作用:不稳定,立即进一步与大气中的氧分子作用:HOSO HOSO2 2+O+O2 2
6、+M+M HO HO2 2+SO+SO3 3+M+M SO SO3 3+H+H2 2OHOH2 2SOSO4 4 HO HO2 2+NOHO+NO+NOHO+NO2 2 (污染大气中有污染大气中有NONO,所以,所以HOHO重生重生)现在学习的是第4页,共28页与其他自由基的反应:与其他自由基的反应:二元活性自由基二元活性自由基CHCH3 3CHOO+SOCHOO+SO2 2CHCH3 3CHO+SOCHO+SO3 3(白天主要与白天主要与HOHO反应,夜间反应,夜间发生该反应,二元自由基来源于前述的臭氧和烯烃的反应发生该反应,二元自由基来源于前述的臭氧和烯烃的反应)SO SO2 2+HO+H
7、O2 2 OH OH +SO+SO3 3 SO SO2 2+CH+CH3 3O O2 2 CH CH3 3O O +SO+SO3 3 SO SO2 2+CH+CH3 3C(O)OC(O)O2 2 CH CH3 3C(O)O+SOC(O)O+SO3 3(3)(3)被原子氧、臭氧氧化(对流层来源?):被原子氧、臭氧氧化(对流层来源?):q 污染大气中的原子氧主要来自污染大气中的原子氧主要来自NONO2 2的光解。的光解。NO NO2 2+hvNO+O k+hvNO+O k1 1 O+SO O+SO2 2SOSO3 3 k k4 4 另有反应:另有反应:O+OO+O2 2+MO+MO3 3+M k+
8、M k2 2 现在学习的是第5页,共28页由上述反应可得到:由上述反应可得到:稳态时,并且已知稳态时,并且已知k k4 4k10.05ppmv0.05ppmv,并并且且pH5.5pH5.5,则则臭臭氧氧的的氧氧化化作作用用就就大大大大增增加加,并并超超过过氧氧气气分分子子的的氧氧化化作作用用。但是如果湿度较低,则反应可能进行得很慢。但是如果湿度较低,则反应可能进行得很慢。一一般般臭臭氧氧与与SOSO3 32-2-反反应应最最快快,与与SOSO2 2 H H2 2O O反反应应最最慢慢,但但是是一一旦旦溶溶液液的的pHpH较较低低,则则与与SOSO2 2 H H2 2O O的的反反应应变变得得最
9、最重重要要,若若溶溶液液的的pHpH较较高高,则则与与SOSO3 32-2-的反应变得最重要。的反应变得最重要。例题讲解:例题讲解:已已知知测测得得某某污污染染大大气气中中OO3 3=0.05ppmv=0.05ppmv,SOSO2 2=0.01ppmv,=0.01ppmv,大大气气中中气气溶溶胶胶表表面面溶溶液的液的pH=3.2pH=3.2,试确定,试确定S()S()被被O O3 3氧化的速率。氧化的速率。现在学习的是第11页,共28页解:解:pH=3.2pH=3.2所以所以HH+=10=10-3.2-3.2molLmolL-1-1OO3 3=0.05ppmv=510=0.05ppmv=510
10、-8-8atm=510atm=510-8-81.01101.01105 5Pa=5.0510Pa=5.0510-3-3PaPaOO3 3=0.05ppmv=0.05 mgm=0.05ppmv=0.05 mgm-3-3=0.05 molL=0.05 molL-1-1=2.2310=2.2310-9-9molLmolL-1-1SOSO2 2=0.01ppmv=110=0.01ppmv=110-8-81.01101.01105 5Pa=1.0110Pa=1.0110-3-3PaPa 计算各可溶态浓度:计算各可溶态浓度:(K(KH H=1.2210=1.2210-5-5molLmolL-1-1PaPa
11、-1-1,K,Ks1s1=1.32molL=1.32molL-1-1,K,Ks2s2=6.4210=6.4210-8-8molLmolL-1-1)SOSO2 2(g)+H(g)+H2 2O OSOSO2 2 H H2 2O O ,所以所以 SO SO2 2H H2 2O=KO=KH Hp pso2so2=1.2310=1.2310-8-8molLmolL-1-1SOSO2 2H H2 2O OH H+HSO+HSO+HSO+HSO3 3 3 3-,=1.2310 =1.2310 =1.2310 =1.2310-8-8-8-8molLmolLmolLmolL-1-1-1-11.32molL1.3
12、2molL1.32molL1.32molL-1-1-1-1/(10/(10/(10/(10-3.2-3.2-3.2-3.2molLmolLmolLmolL-1-1-1-1)=1.6210 =1.6210 =1.6210 =1.6210-4.8-4.8-4.8-4.8molLmolLmolLmolL-1-1-1-1现在学习的是第12页,共28页HSOHSO3 3-H H+SO+SO+SO+SO3 3 3 32-2-2-2-,=6.4210 =6.4210 =6.4210 =6.4210-8-8-8-8molLmolLmolLmolL-1-1-1-11.62101.62101.62101.6210
13、-4.8-4.8-4.8-4.8molLmolLmolLmolL-1-1-1-1/(10/(10/(10/(10-3.2-3.2-3.2-3.2molLmolLmolLmolL-1-1-1-1)=1.0410 =1.0410 =1.0410 =1.0410-8.6-8.6-8.6-8.6molLmolLmolLmolL-1-1-1-1O O O O3 3 3 3可以将溶于大气水中的可以将溶于大气水中的可以将溶于大气水中的可以将溶于大气水中的SOSOSOSO2 2 2 2氧化氧化氧化氧化O O O O3 3 3 3+SO+SO+SO+SO2 2 2 2 H H H H2 2 2 2O O O O
14、2H2H2H2H+SO+SO+SO+SO4 4 4 42-2-2-2-+O+O+O+O2 2 2 2 k k k k0 0 0 0=2.410=2.410=2.410=2.4104 4 4 4molmolmolmol-1-1-1-1LsLsLsLs-1-1-1-1O O O O3 3 3 3+HSO+HSO+HSO+HSO3 3 3 3-HSOHSOHSOHSO4 4 4 4-+O+O+O+O2 2 2 2 k k k k1 1 1 1=3.710=3.710=3.710=3.7105 5 5 5molmolmolmol-1-1-1-1LsLsLsLs-1-1-1-1O O O O3 3 3
15、3+SO+SO+SO+SO3 3 3 32-2-2-2-SOSOSOSO4 4 4 42-2-2-2-+O+O+O+O2 2 2 2 k k k k2 2 2 2=1.510=1.510=1.510=1.5109 9 9 9molmolmolmol-1-1-1-1LsLsLsLs-1-1-1-1 =-(2.410=-(2.410=-(2.410=-(2.4104 4 4 4molmolmolmol-1-1-1-1LsLsLsLs-1-1-1-11.23101.23101.23101.2310-8-8-8-8molLmolLmolLmolL-1-1-1-1+3.710+3.710+3.710+3
16、.7105 5 5 5molmolmolmol-1-1-1-1LsLsLsLs-1-1-1-11.62101.62101.62101.6210-4.8-4.8-4.8-4.8molLmolLmolLmolL-1 1 1 1+1.510+1.510+1.510+1.5109 9 9 9molmolmolmol-1-1-1-1LsLsLsLs-1-1-1-11.04101.04101.04101.0410-8.6-8.6-8.6-8.6molLmolLmolLmolL-1-1-1-1)2.2310)2.2310)2.2310)2.2310-9-9-9-9molLmolLmolLmolL-1-1-1
17、-1=2.9910=2.9910=2.9910=2.9910-8-8-8-8molLmolLmolLmolL-1-1-1-1s s s s-1-1-1-1现在学习的是第13页,共28页 被被大大气气中中的的金金属属离离子子催催化化氧氧化化:污污染染空空气气中中含含有有FeFe3+3+、MnMn2+2+等金属离子,在其溶胶的液相表面,这会导等金属离子,在其溶胶的液相表面,这会导致致SOSO2 2的的氧氧化化速速率率大大大大增增加加。这这就就是是在在伦伦敦敦烟烟雾雾中中酸酸性性雾雾大大量量出现的重要原因,因为燃煤排放中含有一些金属离子。出现的重要原因,因为燃煤排放中含有一些金属离子。例如例如Mn(
18、II)Mn(II)的催化氧化:的催化氧化:SO SO2 2 H H2 2O+MnO+Mn2+2+MnSO MnSO2 22+2+H+H2 2O O 2MnSO 2MnSO 2MnSO 2MnSO2 2 2 22+2+2+2+O+O+O+O2 2 2 2 2 MnSO 2 MnSO 2 MnSO 2 MnSO3 3 3 32+2+2+2+MnSO MnSO MnSO MnSO3 3 3 32+2+2+2+H+H+H+H2 2 2 2O O O O Mn Mn Mn Mn2+2+2+2+H+H+H+H2 2 2 2SOSOSOSO4 4 4 4 总反应:总反应:MnMnMnMn2+2+2+2+:2
19、SO2SO2SO2SO2 2 2 2+2H+2H+2H+2H2 2 2 2O+OO+OO+OO+O2 2 2 2 2H 2H 2H 2H2 2 2 2SOSOSOSO4 4 4 4现在学习的是第14页,共28页3 3、硫酸烟雾型污染、硫酸烟雾型污染 硫酸烟雾也称为伦敦烟雾,因为其最早发生在英国伦敦。硫酸烟雾也称为伦敦烟雾,因为其最早发生在英国伦敦。主主要要是是由由于于燃燃煤煤排排放放的的二二氧氧化化硫硫、颗颗粒粒物物、以以及及由由于于二二氧氧化化硫硫氧氧化生成的硫酸盐颗粒物所造成的大气污染现象。化生成的硫酸盐颗粒物所造成的大气污染现象。这这种种污污染染一一般般发发生生在在冬冬季季、气气温温低低
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 大气环境 化学 优秀 PPT
限制150内