臭氧 —ozone
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大连理工大学. 大连理工大学环境化学课程报告. 臭氧 —ozone. By-- 王晶、多加 ﹒ 其米格. 性质、分布、 D.U. 臭氧生成机理. 臭氧损耗机理. 一、性质、分布和 D.U. 性质. 臭氧是氧的同素异形体,分子式为 O 3 ,是一种具有刺激性特殊气味的 淡 蓝色气体 ,分子结构呈三角形,键角为 116° ,其密度是氧气的 1.5 倍,在水中的溶解度是氧气的 10 倍 [1] 。 - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
臭氧— ozone
By--王晶、多加﹒其米格
大连理工大学大连理工大学
大连理工大学环境化学课程报告
性质、分布、 D.U.
臭氧生成机理
臭氧损耗机理
一、性质、分布和 D.U.
臭氧是氧的同素异形体,分子式为O3,是一种具有刺激性特殊气味的淡蓝色气体,分子结构呈三角形,键角为 116°,其密度是氧气的 1.5倍,在水中的溶解度是氧气的 10 倍 [1]。
臭氧是一种不稳定的气体,接触热、光、大气中的有机物及水等容易分解成氧。臭氧是一种强氧化剂,它在水中的氧化还原电位为 2.07V,仅次于氟( 2.5V),其氧化能力高于氯( 1.36V)和二氧化氯( 1.5V)因此具有消毒、杀菌、除臭、防腐等作用 [2]。
[1] 百度百科 . http://baike.baidu.com/view/18827.htm[2] 苑宝玲,王洪杰 . 《水处理新技术与应用》 .2006.
性质
大气臭氧(O
3)主要存在于平流层中,平流层中臭氧占整个臭氧总量的 90%以上,另外约有 10%存在于对流层。O3浓度的峰值出现在距地球表面 20~25km处,称为臭氧层。
分布
D.U.
20世纪 80年代中期,人们发现南极春季臭氧层浓度大幅度下降,形成
“ ”了所谓的 臭氧洞 。通常用D.U.表示臭氧层的厚度,并将 0 。 C标准海平面压力下, 10-5m后的臭氧定义为 1D.U.
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1956 1960 1964 1968 1972 1976 1980 1984 1988
350
325
300
275
250
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200
175
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Tot
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zon
e (D
obso
n u
nit
s)
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二、臭氧生成机理
天然途径——
平流层中 O3的生成是由 O2在短波紫外辐射作用下光解引发的,主要发生在距地球表面 25km以上的大气中:
NO2 + hv NO + O (λ < 420 nm)
O + O2 + M O3 + M
人为途径——
汽车尾气排放的氮氧化物,复印机、高压电线释放物等在一定条件下都可以转化为臭氧。其中之一为 NO2的光化学过程:
三、臭氧损耗( Ozone Depletion)机理
天然途径——
其中之一为 O3 的光离解:
动态平衡:上述过程中, O3
生成和耗损的速率相同,臭氧的浓度保持恒定(臭氧层没被污染)。
与
臭氧层耗损Ozone Depletion
由于水蒸气、 NOx 、氟氯烃等污染物进入平流层,它们能加速臭氧耗损过程,破坏臭氧层的稳定状态。
假设可催化臭氧分解的物质为 Y ,则有如下反应:
已知的 Y物种有:
人为途径——
NOx的来源: 平流层中 NO 、 NO2的主要天然来源是 N2O的转化:
人为来源是超音速飞机排放的 NO。NOx损耗臭氧:
㈠、 NOx
HOx 的来源 :
平流层 HOX 主要是由 H2O, CH4 或 H2 与激发态 O 反应而生成的:
HOx 损耗臭氧:
(二)、 HOx
(三)、 ClOx
ClOx 的来源: 平流层中 ClOx 的天然来源是海洋生物产生的CH3Cl : CH3Cl+hv • C H3+ • Cl 人为来源是制冷剂,如 F-11(CFCl3) 和 F-12(CF2Cl2) , 它们在波长 175-220 nm的紫外光照射下会产生• Cl:
ClOx 损耗臭氧:
Thank you!