Articles

NOx (Română)

surse Naturaleedit

oxidul Nitric este produs în timpul furtunilor datorită încălzirii și răcirii extreme în timpul unui fulger. Acest lucru face ca moleculele stabile, cum ar fi N2 și O2, să se transforme în cantități semnificative de nu similar cu procesul care are loc în timpul arderii combustibilului la temperaturi ridicate. NOx de fulger poate deveni oxidat pentru a produce acid azotic (HNO3), acest lucru poate fi precipitat ca ploaie acidă sau depus pe particule în aer. Producția ridicată de NOx de la fulgere depinde de sezon și de locația geografică., Apariția fulgerului este mai frecventă pe terenurile din apropierea ecuatorului din zona de convergență inter-tropicală (ITCZ) în timpul lunilor de vară. Această zonă migrează ușor pe măsură ce anotimpurile se schimbă. Producția de NOx de la fulgere poate fi observată prin observații prin satelit.oamenii de știință Ott și colab. estimat că fiecare fulger, în medie, în mai multe medii latitudine și subtropicale furtuni studiate transformat 7 kg (15 lb) de azot în reactiv chimic no
x . Cu 1.,4 miliarde de fulgere pe an, înmulțit cu 7 kilograme pe Fulger, au estimat valoarea totală a NO
X produs de fulger pe an este de 8,6 milioane de tone. Cu toate acestea, nu
X emisiile rezultate din arderea combustibililor fosili sunt estimate la 28,5 milioane de tone.o descoperire recentă a indicat că razele cosmice și erupțiile solare pot influența semnificativ numărul de lovituri de trăsnet care apar pe Pământ. Prin urmare, vremea spațială poate fi o forță motrice majoră a atmosferei produse de fulgere nu
x ., Constituenții atmosferici, cum ar fi oxizii de azot, pot fi stratificați vertical în atmosferă. Ott remarcat faptul că fulgerul produs nu
x este de obicei găsit la altitudini mai mari de 5 km, în timp ce arderea și biogenic (sol) nu
x sunt de obicei găsite în apropierea surselor la altitudine aproape de suprafață (în cazul în care aceasta poate provoca cele mai semnificative efecte asupra sănătății).

surse Biogeniceedit

fertilizarea agricolă și utilizarea plantelor de fixare a azotului contribuie , de asemenea, la NO atmosferic
x, prin promovarea fixării azotului de către microorganisme., Procesul de nitrificare transformă amoniacul în nitrat. Și denitrificarea este practic procesul invers de nitrificare. În timpul Denitrificare, nitrat este redus la nitrit apoi nu apoi N2O și în cele din urmă azot. Prin aceste procese, NOx este emis în atmosferă.un studiu recent realizat de Universitatea din California Davis, a constatat că adăugarea îngrășămintelor azotate în sol în California contribuie cu 25% sau mai mult la nivelurile de poluare cu Nox la nivel de Stat., Atunci când se adaugă îngrășământ cu azot în sol, excesul de amoniu și nitrat care nu sunt utilizate de plante pot fi transformate în NO de microorganisme în sol, care scapă în aer. NOx este un precursor pentru formarea smogului, care este deja o problemă cunoscută pentru statul California. Pe lângă faptul că contribuie la smog, atunci când îngrășământul cu azot este adăugat în sol și excesul este eliberat sub formă de NO sau levigat ca nitrat, acesta poate fi un proces costisitor pentru industria agricolă.,un studiu din 2018 al Universității Indiana a stabilit că pădurile din estul Statelor Unite se pot aștepta să vadă creșteri ale NOx, ca urmare a modificărilor tipurilor de copaci care predomină. Datorită activității umane și a schimbărilor climatice, arțarii, sassafrasul și plopul de lalele împing stejarul, fagul și hickory-ul benefic. Echipa a stabilit că primele trei specii de arbori, arțari, sassafras și plop de lalea, sunt asociate cu bacterii oxidante de amoniac cunoscute că „emit azot reactiv din sol.,”În schimb, a doua trei specii de arbori, stejar, fag și hickory, sunt asociate cu microbi care „absorb oxizi de azot reactivi” și, astfel, pot avea un impact pozitiv asupra componentei de oxid de azot a calității aerului. Eliberarea oxidului de azot din solurile forestiere este de așteptat să fie cea mai mare în Indiana, Illinois, Michigan, Kentucky și Ohio.,

surse Industriale (surse antropice)Modificare

Cele trei surse primare de NU
x în procese de ardere:

  • termică NU
    x
  • de combustibil NU
    x
  • prompt NU
    x

Termică NU
x formarea, care este extrem de dependentă de temperatură, este recunoscut ca fiind cea mai relevantă sursă atunci când arderea gazelor naturale. Combustibilul nu
x tinde să domine în timpul arderii combustibililor, cum ar fi cărbunele, care au un conținut semnificativ de azot, în special atunci când sunt arse în combustoare concepute pentru a minimiza NO termic
x ., Contribuția prompt NO
x este în mod normal considerată neglijabilă. O a patra sursă, numită feed NO
x, este asociată cu arderea azotului prezent în materia primă furajeră a cuptoarelor rotative de ciment, la temperaturi cuprinse între 300 °C și 800 °C, unde este considerat un contribuitor minor.

ThermalEdit

Thermal NO
x se referă la NO
x format prin oxidarea la temperaturi ridicate a azotului diatomic găsit în aerul de ardere. Rata de formare este în primul rând o funcție de temperatură și timpul de ședere al azotului la acea temperatură., La temperaturi ridicate, de obicei peste 1600 °C (2900 °F), azotul molecular (N2) și oxigenul (O2) din aerul de ardere se disociază în stările lor atomice și participă la o serie de reacții.

trei principale De reacții (extended Zel ‘ dovich mecanism) producerea termică NU
x sunt:

N2+ O ⇌ NU + N N + O2 ⇌ NU + O N + OH ⋅ {\displaystyle {\ce {{.}}}} ⇌ Nu + H ⋅ {\modul de afișare {\ce {{.}}}}

toate cele trei reacții sunt reversibile. Zeldovich a fost primul care a sugerat importanța primelor două reacții., Ultima reacție a azotului atomic cu radicalul hidroxil, •HO, a fost adăugată de Lavoie, Heywood și Keck la mecanism și aduce o contribuție semnificativă la formarea no termic
x .

FuelEdit

se estimează că combustibilii de transport provoacă 54% Din antropogen (adică cauzate de om) nu
x. Principala sursă de producție de NO
x din combustibili purtători de azot, cum ar fi anumiți cărbuni și ulei, este conversia azotului legat de combustibil în NO
x în timpul arderii., În timpul arderii, azotul legat în combustibil este eliberat ca un radical liber și în cele din urmă formează N2 liber sau nu. Combustibil nu
x poate contribui la fel de mult ca 50% din emisiile totale prin arderea uleiului și la fel de mult ca 80% prin arderea cărbunelui.deși mecanismul complet nu este pe deplin înțeles, există două căi primare de formare. Prima implică oxidarea speciilor de azot volatile în timpul etapelor inițiale de ardere., În timpul eliberării și înainte de oxidarea substanțelor volatile, azotul reacționează pentru a forma mai mulți intermediari care sunt apoi oxidați în NO. Dacă substanțele volatile evoluează într-o atmosferă reducătoare, azotul evoluat poate fi ușor format pentru a forma azot gazos, mai degrabă decât nu
x. A doua cale implică arderea azotului conținut în matricea char în timpul arderii porțiunii char a combustibililor. Această reacție are loc mult mai lent decât faza volatilă., Numai aproximativ 20% din azotul de carbon este emis în cele din urmă ca NO
x , deoarece o mare parte din NO
x care se formează în timpul acestui proces este redus la azot de către char, care este carbon aproape pur.

PromptEdit

oxizii de azot sunt eliberați în timpul fabricării îngrășămintelor azotate. Deși oxidul de azot este emis în timpul aplicării sale, acesta reacționează apoi în atmosferă pentru a forma Oxizi de azot. Această a treia sursă este atribuită reacției azotului atmosferic, N2, cu radicali precum fragmentele C, CH și CH2 derivate din combustibil, mai degrabă decât procesele termice sau combustibile., Care apar în primele etape de ardere, acest lucru duce la formarea de fix specii de azot, cum ar fi NH (azot monohydride), NCN (diradical cyanonitrene), HCN (acid cianhidric), •H2CN (diacid de cianură) și •NC (cyano radicală), care poate oxida la NR. În cazul combustibililor care conțin azot, incidența prompt NO
x este relativ mică și, în general, prezintă interes doar pentru cele mai exigente obiective de emisii.