natuurlijke bronedit

stikstofmonoxide wordt geproduceerd tijdens onweersbuien als gevolg van extreme verwarming en koeling tijdens een blikseminslag. Dit veroorzaakt stabiele molecules zoals N2 en O2 om in significante hoeveelheden van geen gelijkaardig aan het proces om te zetten dat tijdens brandstofverbranding op hoge temperatuur voorkomt. NOx van bliksem kan worden geoxideerd om salpeterzuur (HNO3) te produceren, dit kan worden neergeslagen als zure regen of afgezet op deeltjes in de lucht. Verhoogde productie van NOx door bliksemafleiders is afhankelijk van het seizoen en de geografische locatie., Het optreden van bliksem komt vaker voor over land in de buurt van de evenaar in de inter-tropische convergence zone (ITCZ) tijdens de zomermaanden. Dit gebied trekt lichtjes als de seizoenen veranderen. NOx – productie door bliksem kan worden waargenomen door middel van satellietwaarnemingen.

wetenschappers Ott et al. geschat werd dat elke bliksemflits gemiddeld in de verschillende onderzochte middenbreedte en subtropische onweersbuien 7 kg stikstof veranderde in chemisch reactieve NO
x . Met 1.,4 miljard bliksemflitsen per jaar, vermenigvuldigd met 7 kilogram per blikseminslag, schatten ze de totale hoeveelheid van NO
x geproduceerd door bliksem per jaar is 8,6 miljoen ton. De emissies ten gevolge van de verbranding van fossiele brandstoffen worden echter geschat op 28,5 miljoen ton.een recente ontdekking wees uit dat kosmische stralen en zonnevlammen het aantal blikseminslagen op Aarde aanzienlijk kunnen beïnvloeden. Daarom kan ruimteweer een belangrijke drijvende kracht zijn van door bliksem veroorzaakte atmosferische NO
x ., Atmosferische bestanddelen zoals stikstofoxiden kunnen verticaal in de atmosfeer worden gestratificeerd. Ott merkte op dat de door bliksem veroorzaakte NO
x meestal wordt gevonden op hoogtes groter dan 5 km, terwijl verbranding en biogene (bodem) NO
x meestal worden gevonden in de buurt van de bronnen op de hoogte van het oppervlak (waar het de belangrijkste gezondheidseffecten kan veroorzaken).

biogene bronnenedit

bemesting in de landbouw en het gebruik van stikstoffixatie-installaties dragen ook bij tot atmosferische NO
x , door de stikstoffixatie door micro-organismen te bevorderen., Het nitrificatieproces zet ammoniak om in nitraat. En de denitrificatie is eigenlijk het omgekeerde proces van nitrificatie. Tijdens de denitrificatie wordt nitraat gereduceerd tot nitriet, daarna geen N2O en ten slotte stikstof. Door deze processen wordt NOx in de atmosfeer uitgestoten.uit een recente studie van de Universiteit van Californië Davis is gebleken dat het toevoegen van stikstofmeststof aan de bodem in Californië 25 procent of meer bijdraagt aan de NOx-vervuilingsniveaus in de hele staat., Wanneer stikstofmeststof aan de bodem wordt toegevoegd, kan overtollig ammonium en nitraat dat niet door planten wordt gebruikt, worden omgezet in NO door micro-organismen in de bodem, die in de lucht ontsnapt. NOx is een voorloper van de vorming van smog die al een bekend probleem is voor de staat Californië. Naast het bijdragen aan smog, wanneer stikstof meststof wordt toegevoegd aan de bodem en de overmaat wordt vrijgegeven in de vorm van NO, of uitloging als nitraat dit kan een kostbaar proces voor de landbouwindustrie.,

Een studie van de Universiteit van Indiana uit 2018 stelde vast dat bossen in het oosten van de Verenigde Staten een toename van NOx kunnen verwachten als gevolg van veranderingen in de boomtypes die overheersen. Door menselijke activiteit en klimaatverandering drijven de esdoorns, sassafra ‘ s en tulpenpopulier de heilzame eik, beuk en hickory naar buiten. Het team stelde vast dat de eerste drie boomsoorten, esdoorns, sassafras en tulpenpopulier, geassocieerd zijn met ammoniak-oxiderende bacteriën waarvan bekend is dat ze reactieve stikstof uit de bodem uitstoten.,”Daarentegen worden de tweede drie boomsoorten, eik, beuk en hickory, geassocieerd met microben die” reactieve stikstofoxiden absorberen ” en dus een positieve invloed kunnen hebben op de stikstofoxidecomponent van de luchtkwaliteit. Stikstofoxide vrijkomen uit bosgronden is naar verwachting het hoogst in Indiana, Illinois, Michigan, Kentucky en Ohio.,

industriële bronnen (antropogene bronnen)Edit

De drie primaire bronnen van NO
x in verbrandingsprocessen:

• thermische NO
  x
• brandstof NO
  x
• prompt NO
  x

thermische no
X vorming, die sterk temperatuurafhankelijk is, wordt erkend als de meest relevante bron bij het verbranden van aardgas. Bij de verbranding van brandstoffen, zoals steenkool, die een aanzienlijk stikstofgehalte hebben, overheerst meestal brandstof nr.
x, met name bij verbranding in verbrandingsinstallaties die zijn ontworpen om thermische NO.
x tot een minimum te beperken., De bijdrage van prompt NO
x wordt normaliter als verwaarloosbaar beschouwd. Een vierde bron, genaamd feed NO
x, wordt geassocieerd met de verbranding van stikstof in het voedermiddel van draaiovens van cement, bij 300 °C tot 800 °C, waar het als een geringe bijdrage wordt beschouwd.

ThermalEdit

thermische NO
x verwijst naar NO
x gevormd door oxidatie bij hoge temperatuur van het diatomaire stikstof in verbrandingslucht. De vormingssnelheid is voornamelijk een functie van de temperatuur en de verblijftijd van stikstof bij die temperatuur., Bij hoge temperaturen, gewoonlijk boven 1600 °C (2900 °F), scheiden moleculaire stikstof (N2) en zuurstof (O2) in de verbrandingslucht zich in hun atomaire Staten en nemen aan een reeks reacties deel.

De drie belangrijkste reacties (het uitgebreide Zel ‘ dovich-mechanisme) die thermische NO
x veroorzaken zijn:

N2+ O ⇌ NO + N N + O2 ⇌ NO + O N + OH ⋅ {\displaystyle {\ce {{.}}}} NO NO + H ⋅ {\displaystyle {\ce {{.}}}}

alle drie de reacties zijn reversibel. Zeldovich was de eerste die het belang van de eerste twee reacties suggereerde., De laatste reactie van atomaire stikstof met het hydroxylradicaal, •HO, werd door Lavoie, Heywood en Keck aan het mechanisme toegevoegd en levert een belangrijke bijdrage aan de vorming van thermische NO
x .

FuelEdit

naar schatting veroorzaken transportbrandstoffen 54% van de antropogene (d.w.z. door de mens veroorzaakte) NO
x . De belangrijkste bron van No
X-productie uit stikstofhoudende brandstoffen, zoals bepaalde kolen en olie, is de omzetting van aan brandstof gebonden stikstof in NO
x tijdens de verbranding., Tijdens de verbranding komt de in de brandstof gebonden stikstof vrij als vrije radicalen en vormt uiteindelijk vrij N2, of NO. Brandstof NO
x kan tot 50% van de totale emissies door de verbranding van olie en tot 80% door de verbranding van kolen.

hoewel het volledige mechanisme niet volledig is begrepen, zijn er twee primaire routes van vorming. De eerste betreft de oxidatie van vluchtige stikstofsoorten tijdens de eerste stadia van de verbranding., Tijdens de versie en vóór de oxidatie van de vluchtige stoffen, reageert de stikstof om verscheidene tussenpersonen te vormen die dan in Nr worden geoxideerd. Als de vluchtige stoffen evolueren tot een reducerende atmosfeer, kan de geëvolueerde stikstof gemakkelijk worden gemaakt om stikstofgas te vormen, in plaats van NO
x . De tweede route omvat de verbranding van stikstof in de char matrix tijdens de verbranding van het char gedeelte van de brandstoffen. Deze reactie treedt veel langzamer op dan de vluchtige fase., Slechts ongeveer 20% van de char-stikstof wordt uiteindelijk uitgestoten als NO
x, omdat veel van de NO
x die tijdens dit proces wordt gevormd, door het char, dat bijna zuivere koolstof is, tot stikstof wordt gereduceerd.

PromptEdit

stikstofoxiden komen vrij bij de vervaardiging van stikstofmeststoffen. Hoewel lachgas wordt uitgestoten tijdens het aanbrengen, wordt het vervolgens in de atmosfeer gereageerd om stikstofoxiden te vormen. Deze derde bron wordt toegeschreven aan de reactie van atmosferische stikstof, N2, met radicalen zoals c, CH, en CH2 fragmenten afgeleid van brandstof, in plaats van thermische of brandstofprocessen., Dit gebeurt in het vroegste stadium van de verbranding en resulteert in de vorming van vaste stikstofsoorten zoals NH (stikstofmonohydride), NCN (diradisch cyanonitreen), HCN (waterstofcyanide), •H2CN (dihydrogeencyanide) en •CN (cyaanradicaal) die kunnen oxideren tot NO. In brandstoffen die stikstof bevatten, is de incidentie van prompt NO
x relatief klein en is deze over het algemeen alleen van belang voor de meest veeleisende emissiedoelstellingen.