МегаПредмет

ПОЗНАВАТЕЛЬНОЕ

Сила воли ведет к действию, а позитивные действия формируют позитивное отношение


Как определить диапазон голоса - ваш вокал


Игровые автоматы с быстрым выводом


Как цель узнает о ваших желаниях прежде, чем вы начнете действовать. Как компании прогнозируют привычки и манипулируют ими


Целительная привычка


Как самому избавиться от обидчивости


Противоречивые взгляды на качества, присущие мужчинам


Тренинг уверенности в себе


Вкуснейший "Салат из свеклы с чесноком"


Натюрморт и его изобразительные возможности


Применение, как принимать мумие? Мумие для волос, лица, при переломах, при кровотечении и т.д.


Как научиться брать на себя ответственность


Зачем нужны границы в отношениях с детьми?


Световозвращающие элементы на детской одежде


Как победить свой возраст? Восемь уникальных способов, которые помогут достичь долголетия


Как слышать голос Бога


Классификация ожирения по ИМТ (ВОЗ)


Глава 3. Завет мужчины с женщиной


Оси и плоскости тела человека


Оси и плоскости тела человека - Тело человека состоит из определенных топографических частей и участков, в которых расположены органы, мышцы, сосуды, нервы и т.д.


Отёска стен и прирубка косяков Отёска стен и прирубка косяков - Когда на доме не достаёт окон и дверей, красивое высокое крыльцо ещё только в воображении, приходится подниматься с улицы в дом по трапу.


Дифференциальные уравнения второго порядка (модель рынка с прогнозируемыми ценами) Дифференциальные уравнения второго порядка (модель рынка с прогнозируемыми ценами) - В простых моделях рынка спрос и предложение обычно полагают зависящими только от текущей цены на товар.

Ионосфера деп нені атайды? Сипатта





Иондардың концентрациясы көп болатындықтан атмосфераның мезопаузадан жоғары қабатын ионосфера деп атайды. Ионосфераның температурасы биіктеген сайын өседі. Бұның себебі иондар мен электрондардың бөлінуімен жүреді. Атмосфераның ең жоғары қабаттарына кинетикалық энергиялары жоғары бөлшектер ғана жете алады.

Су булары да маңызды газдар, бірақ олардың мөлшері күшті құбылып, өзгеріп отырады. Атмосферада судың концентрациясы температураға тәуелді.

Көміртек диоксидінің концентрациясы көптеген басқа инертті (әрекеттеспейтін) микрокомпонентті газдармен салыстырғанда аз. Су және СО2-ге (аз дәрежеде) қарағанда,көптеген газдардың атмосферадағы концентрациясы тұрақты. Бұдан интернетті газдардың маңызы жоқ деп айтуға болмайды, бірақ атмосфераны зерттейтін химиктердің назарын әдетте реакцияға қабілетті газдар аударады.

Ионосфера жер бетінде қысқа толқынды радиотолқындардың таралуына көп әсер етеді. Ионосферада поляр шұғыласы мен ионосфералық магниттік дауыл болып түрады. Ионосфераны барлап білу (Зондирование ионосферы) — 50-80 кмден 400-500 км-ге дейінгі қабаттағы атмосфераның иондану сипаты туралы деректер алу. Ол ионосфералық станция, метеорологиялық ракета арқылы жүзеге асады. Ионосфераны барлап білу деректері алыс радиобайланыс үшін тиімді жиілікті таңдау кезінде пайдаланылады.

32. Атмосфераның қазіргі кездегі химиялық компоненттері азот (N2) оттек ( ) түсуінің табиги жэне антропогенд негізгі көздеріАзот (N2) және оның қосылыстары

Азоттың молекуласында берік үш байланыс болатындықтан оның реакцияға қабілеті аз. Салмағы ауыр,суда ермейтін және химиялық инертті болғандықтан бұл газдар атмосферадан кетпейді деуге болады. Инертті газдардан кейін азоттың атмосферада болу уақытын ең үлкен -106 жылға тең.Азоттың биохимиялық рөлі екі жақты,біріншіден, радиацияға қабілетті өте күшті оттекті сұйылтады-әдетте өсімдіктердің бәрі жанып кеткен болар еді.Екіншіден, оның химиялық реакцияға түсетін мөлшері барлық биосфераны қосылыстарымен қамтамасыз етуге жеткілікті.Азоттың молекуласында берік үш байланыс болатындықтан оның реакцияға қабілеті аз.Салмағы ауыр,суда ермейтін және химиялық инертті болғандықтан бұл газдар атмосферадан кетпейді деуге болады. Инертті газдардан кейін азоттың атмосферада болу уақытын ең үлкен -106 жылға тең.Азоттың биохимиялық рөлі екі жақты, біріншіден, радиацияға қабілетті өте күшті оттекті сұйылтады-әдетте өсімдіктердің бәрі жанып кеткен болар еді.Екіншіден, оның химиялық реакцияға түсетін мөлшері барлық биосфераны қосылыстарымен қамтамасыз етуге жеткілікті.Азот реакцияға не нитрофикациялайтын (оны аммоний тұздарына дейін тотықсыздандыратын) бактериялардың әсерінен, не өте жоғары температурада (азот (II) оксидіне дейін тотықтыратын) түседі.Атмосферада мұндай температура найзағай жарқылында, техносферада-іштен жанатын қозғалтқыштардың карбюраторында (Отто жүйесі) және реактивтерді қозғалтқыштарда түзіледі.



Түзілген NO ауадағы оттекпен тез тотығып NO2–ні береді, NO2 оттек қатысында бұлттардағы тамшы суымен әрекеттеседі. Бұл реакцияны жазсақ;

4 NO2+2 Н2О+О2= 4Н NO3

Шынын айтқанда, бұл реакция едәуір күрделі өтеді (NO2-нің ауадағы) концентрациясы күшті найзағайдың өзінде өте аз және оның төрт молекуласының кездесу ықтималдығы да аз. Азот оксидтерінің реакцияға түсу қабілеттілігі жоғары болғандықтан олардың атмосферада болу уақыты небәрі 4 тәулік қана. Азот қышқылы жаңбырдың әсерінен атмосферадан жуылып жерге түседі, топырақта болатын негіздермен бейтараптанады, сөйтіп түзілген нитраттар өсімдіктерге сіңеді.

Оттек ( ) Оттек барлық органикалық заттарды тотықтыратындықтан тірі организмдерге өте қажет. Жүретін тотығу реакциясы организмдер үшін энергия көзі болып табылады. Организмдер оттексіз де энергия алатын процестер де болады (мысалы, аноэробты демалу), бірақ олардан алынатын энергия аздау. Егер оттек молекуласын молекулалық орбитальдар әдісімен сипаттайтын болсақ, оттек молекуласының бос аңдатушы ( разрыхляющий) орбиталында екі жұпталмаған электрондар болады, демек, оттек молекуласын бирадикалдеп қарастырады:

О. – – О.

Сондықтан оттек молекуласының реакцияға қабілеттігі өте күшті.

33. Атмосфераның қазіргі кездегі химиялық компоненттері озон көмірқышқыл газы (CO2 ) түсуінің негізгі көздері.Озон(O3) түзілуі – жарық энергиясы әсерімен жүретін фотохимиялық процесс. Жарықтың толқын ұзындығы аз болған сайын, оның энергиясы көп. Оттек молекуласын бөлшектерге бөлу үшін толқын ұзындығы 240нм-ден аз болатын ультракүлгін (УК) сәулеленуі қажет:

O2 + hʋ→ O• + O•

Оттектің атомдары (О) түзіле салып олар озон түзе әрекеттеседі:

O2 + O• → O3

Фотохимиялық процестің нәтижесінде түзілген озон (O3) оның ыдырау реакциясы нәтижесінде теңдесуі мүмкін. Оны оттек атомдарын жоятын процестің реакциясымен бірге былай жазуға болады:

O3 + hʋ→ O2+ O•

O3 + O• → 2O2

O• + O• +M → O2 + M

«Үшінші дене» деп аталатын М, реакцияның артық энергиясын жұтады. Үшінші дене ретінде O2 немесе азот молекуласы (N2) бола алады «Үшінші денесіз» тізілген О2 қайтадан ыдырап кетеді. Бұл реакциялар О3–тің химиясын толық түрде сипаттамайды, сондықтан оттектен басқа оның құрамында сутек (Н), азот (N), және хлор (Cl) болатын реакцияларды қарастыру керек:

OH ̄ + O3 → O2 + HO2̄ 3

HO2̄ 3 + O → OH ̄ + O2 ,

Бұлардың қосындысы мына реакцияны береді:

О3 + О → О2

Осыларға ұқсас реакцияларды басқа формалары үшін де (мысалы, дыбыстан жоғары авиация қозғалтқыштарынан шығатын азот тотығы (NO) немесе тропопаузадан өтіп стратосфераға жететін азоттың шала тотығы (N2О)] жазуға болады:

NO + O3 → O2 + NO2

NO2 + O → NO + O2

N2O реакцияға бастапқы сатыда түседі:

N2O + О → 2NO.

Реакцияны хлорфторкөмірсутектерден бөлінетін хлор үшін жазсақ:

O3 + Cl ̄ → O2 + ClO ̄

ClO ̄ + O ̄2 → O2 + Cl

Осы үш топтардағы реакциялардан көретініміз: O3 және атомдық оттек жойылып, ОН, NO немесе Сl радикалдары түзіледі. Сөйтіп, бұл радикалдарды озонның ыдырауының катализаторы ретінде қарауға болады.Стратосфера озонының химиясы үшін маңызды жағдайды айтсақ, ол жоғарыдағы катализдік реакциялардың ластаушы бір молекуланың әсерінен озонның көптеген молекуласы жойылатынын көрсетуі болып табылады.ХФУ (хлорфторкөмірсутектер)–стратосферадағы озон қабатын бұзатын себептердің бірі. Азот қосылыстары, егер олар стратосфераға кіріп жоғарыдағы реакциялар тізбегіне қатысатын болса, онда олар да озон қабатын бұзады. Дыбыс жылдамдығынан жоғары жылдамдықпен (сверхзвуковые) үлкен биіктікте ұшатын комерциялық ұшақтардан бөлінетін азот қосылыстары ең бірінші ластаушы заттар болады, себебі бұл газдардың реакцияға қабілеттіктері төмен стратосфераға өтуі баяу болса да оларды ұшақтардың өзі жоғары қабаттарға алып барады.

Көмірқышқыл газы (CO2 ).Оттек сияқты көмірқышқыл газының пайда болу және жұмсалу көздері болып тірі организмдер саналады. Көмірқышқыл газы өсімдіктерге олардың күрделі органикалық заттардың фотосинтезі үшін қажет, фотосинтез реакциясынан организмдер энергия алады және өздерінің дене мүшесін қалыптастыратын материалдар алады. Қазіргі кезде көмірқышқыл газы тапшы ресурстарға жатады, сол себепті оның атмосферада болу уақыты үлкен емес –4 жыл (ал оттектің уақыты 5000 жыл). Өнеркәсіптік революцияға дейін атмосфера көмірқышқыл газы бойынша тұрақты болған (органикалық заттардан мысалы, торфтан аздап шығарылатынын есептемегенде). Глобальды экожүйеде атмосферадағы CO2 көмірқышқыл газының концентрациясы миллион жылдар бойы тұрақты болады. Бірақ қазбалы отындарды жағудың әсерінен атмосфераға көмірқышқыл газының қосымша мөлшерлері түсе бастады. Бұған жер жыртудың әсерінен гумустың бұзылуы нәтижесінде пайда болатын көмірқышқыл газы қосылды.Жер қыртысын бүлдіріп, ағаштарды жоюдың әсерінен фотосинтездің өсуі көмірқышқыл газының концентрациясының өсуінен аз жердегі гумус қабаттың бүлінуі атмосферада көмірқышқыл газын көбейтеді.

34. Атмосферадағы су буларының негізгі көздері

Ауадағы айнымалы компоненттердің ішіндегі ең көбі су булары (ылғалдар). Олардың биохимиялық рөлі өте жоғары. Олар конденсацияланып барлық климаттық зоналардағы сұйық суды береді. Ауада ылғалдықтың болуы тірі организмдер судың булануына кедергі жасайды.Атмосферадағы су буларының негізгі көзі–булану, ал олардың атмосферадан кетуі –конденсация. Су буының атмосферада болуының орташа уақыты – 10 тәулік. Ал оның атмосферадағы мөлшері температураға және басқа факторларға (мысалы, суаттардың жақындығы) тәуелді. Температура су буының максималды мүмкін мөлшерін шектейді (максималды мөлшерінен асқан соң су конденсацияланады) Cу буларының меншікті мөлшері абсолюттік ылғалдылық деп аталады. Ауаның максималды абсолюттік ылғалдылығының температураға тәуелділігі 12–суретте келтірілген. Әр түлі қисықтар абсолюттік ылғалдылықтың әр түрлі өлшеміне қатысты: жоғарғы қисықта – парциалды қысыммен (кПа), төменгі қисықта молярлық (моль/м3) өлшенген.

Ауаның реал (шын) ылғалдылығы әдетте ылғалдылықтың максимал мәнінен аз болады. Реалды абсолюттік ылғалдылықтың берілген температурада максималды ылғалдылыққа қатынасы ауаның салыстырмалы қатынасыдеп аталады. Ауа райын хабарлағанда осы салыстырмалы ылғалдылықты айтады. Ауаның салыстырмалы ылғалдылығы судың булануын анықтайды: ылғалдылық аз болған сайын булану тез жүреді.

Егер салыстырмалы ылғалдылық 100%-дан асса, онда су конденсацияланады.

35. Күкірт диоксидінің атмосфераға түсуінің негізгі көздері

Күкірт диоксидінің атмосфераға түсуінің негізгі көзі- вулкандар. Вулкан газдарының құрамындағы күкір диоксидінің жылдық бөліну мөлшері 8-11млн т. Сонымен қатар, вулкан газдарымен бірге күкіртсутек (H2S) бөлінеді, ол ауадағы оттектің әсерінен күкірт диоксидіне айналады. Вулкан атқылауында күкіртсутектің түзілуін жоғары температурада (18000C-дан жоғары) бу фазада жүретін реакциямен байланыстырады. Күкірт диоксидінің түзілуінің басқа да табиғи көздері бар, ол күкірттің тотықсызданған ұшқыш қосылыстары-органикалық сульфидтер (меркаптандар, диметилсульфид және т.б.) болып табылады, олар атмосферада күкірттің диоксидіне дейін тотығады. Бұл қосылыстар сульфаттар және табиғи күкірт бар органикалық материалдардың биогенді процестерінің нәтижесінде түзіледі. Мұхит пен жердің топырағында едәуір мөлшерде еріген сульфаттар болады, олар микроорганизмдердің анаэробты (оттексіз) жағдайда тигізетін әсерінен күкірсутекке дейін тотықсызданады. Теңіз суларында сульфаттардың тотықсыздануы мен күкіртсутектің түзілу жылдамдығы біршама жоғары болады.Бұдан басқа, күкірт диоксидінің түзілуіне адамдардың іс-әрекеті де әсер етеді. Мәселен, құрамында күкірт бар (3·106 моль/жыл) қазба отындарды және сульфидтік рудаларды күйдіргенде күкірт диоксиді бөлінеді:

2CuS + 3O2 = 2CuO + SO2

Күкірт диоксидінің атмосферадан кетуіне(сток) жауын-шашынмен жуылуы және өсімдіктермен сіңірілуі әсер етеді. Күкірт диоксидінің бұлттардағы су тамшыларында жеңіл ериді, бұл кезде күкіртті қышқыл түзіледі:

H2O + SO2 = H2SO3

Судың ұсақ тамшыларының беттік қабаттары үлкен болғандықтан, оларға оттек жеңіл сіңіріліп күкіртті қышқылды күкірт қышқылына дейін тотықтырады:

2H2SO3 + O2 = 2H2SO4

Бұл реакция қоршаған ортадағы басқа да химиялық процестерге қарағанда тез жүреді.Бұл реакцияның жылдамдығы күкірт қышқылын өнеркәсіпте алуға жеткіліксіз болғанымен, күкірт диоксиді көздерінің аймағында қышқылдық жаңбырлардың жауып тұруына жеткілікті. Күкірт диоксидінің күкірт қышқылына айналуы азот оксидтерінің қатысуымен де өткізіледі. Реакцияға қабілеті жоғары болғандықтан, күкірт диоксидінің атмосферада болу уақыты көп емес–3-тен 7-тәулікке дейін ғана

36. Күкіртсутек (H2S) атмосфераға түсуінің негізгі көздері.Күкіртсутек магманың газсыздануы (дегазация) кезінде және аз мөлшерде организмдердің тіршілік әрекетінің өнімі ретінде түзіледі. Күкіртсутек өте күшті тотықсыздандырғыш болғандықтан ол тек анаэробты (оттексіз) жағдайда түзіледі. Аэробты организмдердің (оттекпен демалатын организмдер) көпшілігі үшін күкіртсутек уытты болып есептеледі. Күкіртсутектің көп мөлшері шіру процесі кезінде белоктағы (ақуыз) күкірттің тотықсыздануы нәтижесінде бөлінеді. Күкіртсутек, сонымен бірге, сульфатредуциялаушы организмдердің – анаэробты бактериялардың тіршілік әрекеті нәтижесінде түзіледі, бұл бактериялар жер астының гипс (ғаныш) қабатында өмір сүреді және тотықтырғыш ретінде сульфат-ионын пайдаланады:

CaSO4 + 2C + 2H2O = Ca(HCO3)2 + H2S↑

Күкіртсутектің атмосферадан кетуі(сток), құрамында күкірт бар басқа газдардың, мысалы, (CH3)2S, COS, ауадағы оттекпен уыттылығы едәуір төмен болатын күкірт диоксидіне дейін тотығуынан:

2H2S + 3O2 = 2H2O + 2SO2

Тотығу тез жүреді, сондықтан күкірсутектің атмосферада болу уақыты бір тәуліктен аспайды.

37. Атмосфераға микрокомпонеттердің түсу жолдарының биологиялық көздері метан (CH4).инертті газдар т б. Метан (CH4).Метанның атмосфераға келетін көзі- әртүрлі бактериялардың тіршілік әрекеті, атмосферадан кетуі(сток) – ауадағы оттекпен тотығуы. Әдетте метан түзуші бактериялар дымқыл анаэробты жағдайда өмір сүреді, мысалы, батпақта және түпкі шөгінділерде. Сонымен қатар, олар шөп қоректі жануарлардың ас қорыту жолдарында да болады. 1850 жылдан бастап метанның атмосферадағы концентрациясы екі есе өсті, қазіргі кездегі концентрациясы 1600 млрд. Концентрациясының осылай өсуінің себебі туралы біртұтас пікір жоқ. Әртүрлі гипотезалар бар, мысалы, күріш егісінің ауданының көбеюі (егін үнемі суғарылатындықтан метан түзуші бактериялардың тіршілігіне жақсы жағдай туады) және де азот және фосфор қосылыстарымен балшықтардың ластануы. Метан буландырғыш газ (парниковый газ) болғандықтан, оның концентрациясының көбеюі нәтижесінде климаттың глобальды жылынуына өз үлесін қосады. Метанның атмосферадан кетуінің (сток метана) негізгі себебі оттекпен радикальды тотығуы (баяу реакция). Оның атмосферада болу уақыты – 3,6 жыл.

Инертті газдар.Үш инертті газ-аргон, гелий және радон–көбінесе радиоактивті ыдыраудың өнімі ретінде түзіледі.Аргон 40K-дің ыдырауы кезінде, ал гелий және радон – уран және торий ядроларының ыдырауы нәтижесінде түзіледі. Қалған барлық инертті газдар –магманың газсыздануының(дегазация) өнімі. Гелий мен аргон радиоактивті ыдыраудың өнімі болғандықтан, олар уран және торийға бай кен жыныстарынан бөлінеді. Бұл кезде родон (жартылай ыдырау периоды-3,85 тәулік) ұшып кетуге үлгере алмайды, сондықтан ол уран және ториймен байыған жыныстар үшін жақсы индикатор болып есептеледі. Сол себептен радон мұхит үстінде ұзақ уақыт болатын ауа массасының құрамында болмайды. Сөйтіп, радонның атмосферадан кетуі (сток радона) – оның радиоактивтік ыдырауымен байланысты. Гелийдің атмосферадан кетуінің (сток гелия) негізгі себебі-космос кеңістігіне ұшып кетуі.

Қалған инертті газдар атмосферадан кетпейді

38. Атмосфераға химиялық элементтердің (газ күйінде ) келуінің табиғи жолдары.

Атмосфераға газдар төрт түрлі табиғи жолдармен түседі:

19. магманың жер тереңдігіндегі балқыған масса гассыздануы;

20. организмдердің тіршілік өмірі;

21. электр разряды әсерінен жүретін химиялық реакциялар;

22. cұйықтардың сәулеленуі және булануы.

Газдардың атмосферадан бөлініп кетулері көбірек олар:

химиялық реакциялар;

суда еру;

организмдермен жұтылуы;

конденсация және космосқа таралуы (атмосфера газдарының стоктары

(бөлініп кетуі).

Жер бетінің бәрінде немесе (химиялық реакциялар үшін ) атмосфера резервуарларының барлық көлемінде таралған. Атмосфераға түсетін газдардың көздері кейбір газдар үшін көп жерлерге таралған (О2 және СО2 үшін ), ал кейбір газдар үшін (SO2 , HCl т.с.с) белгілі бір жерлерге ғана таралған көздер бір уақытта стоктар ролін де атқарады. Себебі газдың жұтылу − бөліну процестерінің қайтымды болуы. Мұндай қайтымды көздер: еру − ерітіндіден бөліну; кейбір химиялық рекациялар; тірі организмдер; және булану − конденсациялану.

Көздердің түрлері. Магманың газсыздануы. Планетаның түзілу кезеңінде газдардың көп мөлшері үлкен қысымның әсерінен магмада қысылып қалып, магманың жер үстіне шығуына байланысты (мысалы, вулкан атқылағанда) бірте−бірте магмадан бөлінген. Газсыздану процесі жердің жас және ыстық кезеңінде күшті жүрген. Сол кезде атмосфераға СО2 , SO2 , галогенсутектер, аз мөлшерде азот және инертті газдар бөлінген. Жоғарыда айтылған газдардың СО2 және SO2 – ден басқалары үшін магма осы кезде де газдың негізгі көзі болып табылады. Газдардың магмалық көздері негізінен белгілі бір жерлерде ғана ( жанар таудың тесіктері, кейбір тау аймақтары ) , ал газдардың аздаған мөлшері ( ең алдымен гелий және радон ) Жердің барлық бетінде түзіледі.

Сулы ерітінділерден бөліну. Атмосфера мұхиттармен ылғи байланыста болатындықтан, мұхитта еріген әртүрлі газдар белгілі бір жағдайларда гидросферадан атмосфераға көше алады. СО2 газы үшін бұл процесс өте маңызды.

Организмдердің тіршілік әрекеті. Организмдер тіршілік әрекетінің нәтижесінде әртүрлі газдарды бөледі. Бөлінгенде мөлшерде оттек газы ( фотосинтез әсерінен )

6СО2 + 6H2O = C6H12O6 + 6O2

Және көмірқышқыл газы ( демалу процесінен )бөлінеді:

«С» + O2 = CO2 ,

(«С»−органикалық заттарда болатын көміртек) Жердің жас кезінде көмірқышқыл газы тек магмадан бөлінген бөлек, қазір оның барлық мөлшері организмдердің демалу процесінде түзіледі. Ал оттек болса, ол тек фотосинтез өнімі ретінде түзіледі, оттек магмада жоқ, себебі ол магмадағы екі валентті темірмен және сульфиттермен әрекеттесіп жойылады. СО2 және O2 – заттардың аэробты алмасуының өнімдері ( оттек қатысындағы зат алмасу ). Одан басқа, заттардың анаэробты алмасуы да басады ( анаэробты демалу, ашу, шіру, сульфаттардың тотықсыздануы, денитрификация т.б. ), бұл кезде көптеген тотықсызданғыш газдар, мысалы, CH4, H2S, NH3, COS, PH3 және басқалар, түзіледі. Газдардың биологиялық көздерін және стоктарын барлық жер бетін таралған деп есептейді. Химиялық реакциялар.Атмосферада болатын энергетикалық ағымдар газдар қатысында жүретін әртүрлі химиялық реакцияларды қамтамасыз етеді. Мұндай реакциялардың өнімдері реакцияға өте қабілетті болады. Энергетикалық ағымдардың екі түрлі бар – электрмагниттік сәулелену және найзағай разряды атмосфераға азот ( ΙΙ) оксиді мен озон береді:

N2 + O2( разряд) = 2NO

3O2( разряд) = 2O3

Реакцияға қабілетті заттардың атмосферада болу уақыты көп емес. Мысалы, азот ( ΙΙ) оксиді ауадағы оттекпен тез әрекеттесіп азоттың ( ΙV ) басқа оксидін түзеді:

2NO + O2 = 2NO2

Булану. Заттың қайнау температурасы ауаның температурасына жақын болған сайын, ол булану кезінде атмосфераға көп мөлшерде ауысады. Булану заттың қайнау температурасынан төмен температурада жүреді. Бұл кезде атмосфераның температурасы сұйықтық қайнау температурасына жақын болған сайын будың концентрациясы ( парциялды қысымы ) жоғары болады. Будың парциялды қысымы қайнау температурасында атмосфера қысымына тең.

39. Атмосфералық озон. Стратосферадағы озон. Озонның ауа райы мен климатқа әсері. “Озон тесіктерінің”пайда болу мәселелері, антропогенді (химиялық) және метеорлогиялық гипотезалар

Озон қабатының бұзылуы. Озон (О3) – оттектің үшінші формасының күйін сипаттайды, атмосферада табиғи жолмен күннің ультрофиолет сәулесінің(оны hν деп белгілеседе болады) атмосфералық оттекке әсері барысында түзіледі:

О2 + hν О + О;

Озонның ең көп концентрациясы 20-22 км қашықтықтағы стратосфера қабатында кездеседі (Жер бетіндегі концентрациясымен салыстырғанда 10 есе артық) және ол 5 км биіктікке дейін таралған, осы қабатты озон қабаты деп атайды. Егер барлық озонды бір қабатқа концентрлеп жинайтын болсақ, онда оның қалыңдығы ~ 2,9 мм құрайды.

Озон қабаты Жер бетіндегі тірі ағзалар үшін қауіпті күннің ультрофиолет сәулелерін ұстап қалады. Аталмыш сәуле гамма және ренгендік сәеулеленуге қарағанда ағзада күрделі өзгерістер туғызуы мүмкін, яғни иммундық жүйе, тері жасушаларының рак ауруларын жіне т.б. ауруларды туғызуы мүмкін. Қазіргі таңда озон қабаты бұзылуда және озон қабатындағы озон концентрациясы азаюда. Озон қабатының бұзылғаны 1985 жылы Антарктидада байқалды, ол кезде озон концентрациясы 50% дейін төмендеген болатын. Осы аймақ “озон тесігі”деген атқа ие болды.Осы кезден басталған өлшеулер бүкіл планета бойынша озон концентрациясы азаюда (озон қабатындағы озонның концентрациясы әр жыл мезгілінде 10 – 20 % дейін төмендеген, әсіресе өндіріс салалары дамыған елдерде). Озон қабатының бұзылуының негізгі себебтері ғылыми тұрғыдан анықталмаған. “Озон тесігінің”пайда болуының себебінің табиғи және антропогенді сипатқа ие. Көптеген ғалымдардың пікірінше озон қабатының бұзылуының негізгі себебтері келесі химиялық қосылыстардың әсерінен болды: “хлорфторкөміртек” (ХФК) немесе оны фреондар деп атайды, сонымен қатар азот оксиді (NОх) және көміртек оксиді (СО). Қала атмосферасында ағза үшін қауіпті қосылыстардың бірі О3.Озонның негізгі қасиеттерінің бірі жоғары молекулалық қосылыстардың құрамындағы қос байланысты үзу қабілеті. Әсіресе қос байланыстары көп полимерлі материалдарға резеңке жатады, ол өз кезегінде озонның әсерінен жарылады. Көптеген бояғыштар мен пигменттер О3 әсерінен бұзылады. Бұл бояу түсінің бұзылуына әкеледі. Сондықтанда атмосферамы ластанған қалалардағы көркем галереяларда ауаны фильтрлеу қажет, әсіресе О3 әсеріне сезімтал бояулармен салынған суреттер орналасқан бөлмелерді. Азот оксидтері де пигменттерді бұзуы мүмкін. Кейбір зерттеушілердің ойынша SO2 концентрациясы жоғары қалалардың тастарында NO2 газы H2SO4-ның түзілу тиімділігін аттырады:

SO2 + NO2 + Н2O à NO + Н2 SO4

Басқада зерттеушілердің көзқарасы бойынша қала атмосферасы азот оксидімен ластанған жағдайда тастардың бетінде микроағзалардың өсу эффектілігі артады, ал ол өз кезегінде тастың биологиялық әсерден бұзылуына әкеледі. Газды ортада реакцияның жүруінің нәтижесінде HNO3 түзіледі, азот қышқылы корбанатты жыныстарға тікелей әсер етеді. Альдегидтер сияқты құрамында оттегі бар қосылыстар көз, мұрын, тамақ және бас ауруларын туғызады. Фреондарды 1930 жылдары суытқыш құрылғыларда, кейінірек ауаны кондиционирлеу жүйелерінде қолдана бастады, сонымен қатар полимерлерді өндіруде, дезодоранттарда, лактарда, бояуларда еріткіш ретінде де қолдануда. Олар улы емес, тұрақты, жанбайды, суда ерімейді, өңдеуде және сақтауда қолайлы. Осы қосылыстар озон молекуласымен әрекеттесіп, оны ыдыратады, осы себебтен оларды катализаторлар деп атады, мысалы:

О3 + NО О2 + NО2; NО2 + О NО + О2;

О3 + Cl ClО + О2; ClО + О Cl + О2.

Халықаралық келісімдерге сәйкес (озон қабатын қорғау туралы Веналық конвенсия – 1985ж., сонымен қатар осы конвенсияның протоколдары) осы конвенсияға қатысқан барлық мемлекеттер озонды ыдырататын барлық заттарды пайдаланудан бас тартуы керек. Қазақстанда ХФК өндіретін өндіріс орындары жоқ. Осы қосылыстарды пайдалану қажеттіліктерін Ресей қамтамасыз етуде. Қазақстанда ХФК негізгі пайдаланушылардың бірі тұрмыстық химия заводтары, суытқыш техникалар, өрт сөндіру салалары.

40. Атмосферадағы газфазалы реакциялар Көмір монооксиды жэне органикалык заттар негізгі ауаны ластаушылар Мысал келтріп түсіндір.Атмосферадағы газофазалы реакциялар: түтінді-тұман (смог) Түтінді-тұман. Түтінді-тұман деген термин ағылшынның “smoke- түтін, fog- тұман” деген сөздерінен шыққан. Түтінді-тұман атмосфералық құбылыс, ол тропосфераның төменгі ауасына адам әрекетінен пайда болған ыластандырушы заттардың жиналуынан және осы заттардың күн радиациясымен әрекеттесу реакциясының өнімдері мен сол ауаның ыластануынан пайда болады. Түтінді-тұман үлкен қалалардың ауа кеңістігінде түзіледі, автокөліктер мен авиациялық тасымалдаудың дамуы нәтижесінде басқа да аймақтарды қамтиды. Түтінді-тұман мынадай түрлерге бөлінеді: ылғалды, мұзды және фотохимиялық түтінді тұмандар.

Ылғалды түтінді- тұман - қатты және сұйық отындардың (NO, SO2, CO, ең бастысы күкірт диоксиді) жануынан түзілетін газ күйдегі заттар, шаң тозаң, күйе және тұманның улы қоспасы. Көбінесе күз-қыс мезгілдерінде байқалады және ол қолайсыз ауа райы кезінде, ылғалды теңіз климаты бар қоңыржай (қоңыр салқын) жерлерде (ендіктерде) болатын құбылыс.Мұндай түтінді-тұманды Лондондықдеп атайды, өйткені 1952 ж осы түтінді-тұманнан желтоқсанның 3-нен 9-на дейін 4 мың адам опат болып, 10мың адам науқасқа шалдыққан. Ылғалды түтінді-тұман қолқаның, өкпенің шырышты қабатының ісінуін, тұншығуды қолқа демікпесін (астма), қолқа ауыруын, көздің тітіркенуін т.б. туғызады. Лондонда шаң-газдардың бөлінуін, атмосфераның ластануын азайтатын әрекеттерден кейін бұл құбылыс едәуір азайды. 1972 жылдың желтоқсанында күшті тұман байқалды, бірақ бұл жолы ешқандай зиянды жқтары болған жоқ. 1962 жылдың аяғында Фурда (ФРТ) Түтінді–Тұманнан 3 күннің ішінде 156 адам қайтыс болған.

Түтінді – Тұман желсіз ауа райында, атмосферада ластаушы заттардың көп мөлшері болғанда түзіледі. Түтінді–Тұманды желмен тек шашыратылады, ал оны болдырмау үшін ластаушы заттардың бөлінуін азайту қажет.

Мұзды түтінді–тұман–газ күйдегі ластаушы заттар (негізінен күкірт диоксиді), шаң–тозаң, күйе және мұздың өте ұсақ кристалдарының қоспасы. Ол солтүстік ендіктке орналасқан қалаларда, – 30⁰C температурадан төмен және ауаның ылғалдығы жоғары болған жағдайда пайда болады. Су буларының тамшылары мұздың ұсақ кристалдарына (мөлшері 5-10 мкм) айналып, ластаушы заттарды сіңіреді. Өте тығыз ақ тұман түзіледі, мұндай тұманда демалу мүмкін емес. Атмосферада жоғары ылғалдықтың пайда болуынан жылу құбырларының бұзылуы, өнеркәсіпте пайдаланылған жеткілікті түрде суытылмаған сулардың қосылуынан су қоймаларындағы сулардың ылғи да буға айналып тұруы орын алады.

Қышқыл жаңбыр.Жаңбыр суында көбінесе әртүрлі, сонымен қатар қышқыл сипатты табиғи және антропогенді химиялық заттар болады. Жаңбыр суының қышқыл реакциясы 1684 ж ағылшын ғалымы Роберт Бойлмен анықталған болатын. Қандай жаңбыр суын қышқыл деп айтуға болады деген сұрақ туындайды? Қарапайым жауап, табиғи жаңбыр суы егер оның рН мәні 7-ден төмен болса, ол болмайды. Табиғатта жаңбыр суы қоршаған ортаның заттарымен тепе-теңдікте болады. Таза, антропогендік қоспасыз атмосферадағы жаңбыр суының рН шамасы ең алдымен көмірқышқыл газы тепе-теңдігімен анықталады. Оның атмосферадағы мөлшері 350 ррм (350миллионға үлесі) жуық. Бұл жағдайда жаңбыр суының рН мәні 5,6 тең болу керек.

Күкірт диоксиді атмосфераға түскен соң күкірт қышқылын түзбестен бұрын бірнеше реакция қатарынан өтеді. Алдымен, фотохимиялық процестің нәтижесінде күкірт ангидриді түзіледі 3:

2 SO2 + O2 ↔ 2 SО3,

Кейін ылғалдың әсерінен аэрозольдер түзіледі:

3 + H2O → H24

H24 ↔ H+ + HSО4-

Сонымен қатар SO2•nH2OжәнеH23түзіледі:

SO2 + H2O → H23

H23 ↔ H+ + HSО3-

Ары қарай күкіртті қышқыл күкірт қышқылына дейін тотығады:

2H23 + O2 → 2 H24

41. Қышқылдық жаңбырлар және фотохимиялық түтінді-тұман түзілу

Қышқыл жаңбыр.Жаңбыр суында көбінесе әртүрлі, сонымен қатар қышқыл сипатты табиғи және антропогенді химиялық заттар болады. Жаңбыр суының қышқыл реакциясы 1684 ж ағылшын ғалымы Роберт Бойлмен анықталған болатын. Қандай жаңбыр суын қышқыл деп айтуға болады деген сұрақ туындайды? Қарапайым жауап, табиғи жаңбыр суы егер оның рН мәні 7-ден төмен болса, ол болмайды. Табиғатта жаңбыр суы қоршаған ортаның заттарымен тепе-теңдікте болады. Таза, антропогендік қоспасыз атмосферадағы жаңбыр суының рН шамасы ең алдымен көмірқышқыл газы тепе-теңдігімен анықталады. Оның атмосферадағы мөлшері 350 ррм (350миллионға үлесі) жуық. Бұл жағдайда жаңбыр суының рН мәні 5,6 тең болу керек.

Күкірт диоксиді атмосфераға түскен соң күкірт қышқылын түзбестен бұрын бірнеше реакция қатарынан өтеді. Алдымен, фотохимиялық процестің нәтижесінде күкірт ангидриді түзіледі 3:2 SO2 + O2 ↔ 2 SО3,

Кейін ылғалдың әсерінен аэрозольдер түзіледі:3 + H2O → H24 : H24 ↔ H+ + HSО4- . Сонымен қатар SO2•nH2OжәнеH23түзіледі: SO2 + H2O → H23; H23 ↔ H+ + HSО3-

Ары қарай күкіртті қышқыл күкірт қышқылына дейін тотығады: 2H23 + O2 → 2 H24

Қышқыл жаңбырдағы күкірт қышқылының мөлшері үштен екі бөлігін құрайды, жаңбырдың қалған бөлігін азот қышқылы құрайды: 2NO2 + H2O→ HNO3 + HNO2

HNO3 ↔ H+ +NO3- ** HNO2 ↔ H+ +NO2

рН = 5,6 болатын жаңбыр суы әлеқайда табиғи екені анық.Дегенмен, қышқыл жаңбыр үшін басқа анықтама қабылданған. Жаңбыр суы егер рН мәні 5-тен төмен болса қышқыл деп саналады. Бұл түскен жауынның сараптамасы (барлық жер беті бойынша орташа нәтиже) рН 5-ке жуық шама беретінімен байланысты.

Түтінді-тұман. Түтінді-тұман деген термин ағылшынның “smoke- түтін, fog- тұман” деген сөздерінен шыққан. Түтінді-тұман атмосфералық құбылыс, ол тропосфераның төменгі ауасына адам әрекетінен пайда болған ыластандырушы заттардың жиналуынан және осы заттардың күн радиациясымен әрекеттесу реакциясының өнімдері мен сол ауаның ыластануынан пайда болады. Түтінді-тұман үлкен қалалардың ауа кеңістігінде түзіледі, автокөліктер мен авиациялық тасымалдаудың дамуы нәтижесінде басқа да аймақтарды қамтиды. Түтінді-тұман мынадай түрлерге бөлінеді: ылғалды, мұзды және фотохимиялық түтінді тұмандар. Фотохимиялық немесе Лос–Анжелестік түтінді–тұман лондондық түтінді–тұманға қарағанда онша қауіпті емес. Ол ауа–райы құрғақ және ыстық аймақтарда күн радиациясының әсерінен пайда болады. Түтінді–тұманның бұл түрінің ластаушы заттары азот оксиді және көмірсутектер (автокөлік, ТЭС, өнеркәсіп). Атмосферада желсіз күндерде басқа да ластаушы заттар фотооксиданттарды (органикалық асқынтотықтар, нитраттар, тропосфералық озон т.б) түзетін күрделі реакциялар жүреді, бұл заттар асқазан ішек жолдарының шырышты қабаттарын, өкпені, көру органдарын қабындырады. Адам әрекеті нәтижесінде бөлінетін ластаушы заттардың көп концентрациясы ұзақ уақыт бойы адамдардың өзіне және жануарларға, құстарға, өсімдіктерге, бір сөзбен айтқанда, бүкіл экожүйеге теріс әсерін тигізеді. Экологиялық әдебиеттерде көп мөлшерде бөлінген ластаушы заттардың әсерінен жабайы аңдардың, құстар мен жәндіктердің жаппай улануы сипатталған. Тұмандағы азот оксидінің тотығуы азот диоксидін, яғни қоңыр газды береді. Осылайша, азот оксиді тағы түзіледі де, жалғыз және реакцияға қабілетті оттек атомы О3 түзе реакцияға түседі: О + О2 →O3

Озон – бұл фотохимиялық түтінді-тұманды анық сипаттайтын жалғыз ластаушы. Алайда осындай мәселе туындататын О3 автомобильмен немесе кез келген басқа механизммен шығарылмайды.

Бензин негізіндегі отынды пайдаланудан бөлінетін ұшқыш органикалық қосылыстар

NO оксидінің NO2 оксидіне айналуына негіз болады.

Бұл реакциялар өте күрделі, дегенмен оларды автотранспорттан шығатын қалдықтарды сипаттау үшін қарапайым органикалық молекуланы, мысалы СН4 алып жеңілдетуге болады: СН4 + 202 + 2NO → H2O + НСНО + 2NO2.

Осы реакция бойынша екі зат түзіледі.Біріншіден, NО2 түзіледі, екіншіден отынның көмірсутегі альдегидке дейін тотығады, яғни CHO тобы бар молекулаға дейін тотығады. Келтірілген реакцияда бұл – формальдегид (НСНО). Альдегидтер көзді тітіркендіреді және жоғары концентрацияда канцерогенді. Теңдіктер фотохимиялық түтінді-тұманда өтетін таза реакцияларды көрсетеді

 

42.Атмосферадағы физика-химиялық процесстері , Атмосфераның ластануымен байланысты жаһандық экологиялық проблемалар

Тропосферадағы гетерофаздық реакциялар. Атмосферада реакцияға ерекше қабілетті бөлшекте: гидроксил радикалы, азот және күкірт оксидтері және олардың қосылыстары. Түтіннің қатты бөлшектеріне адсорбцияланған күкірт диоксидінің тотығуынан классикалық түтін тұман (классический смог) дейтін ұғым туады. Азот және күкірт су тамшыларына абсорбцияланған төмен оксидтері «Қышқыл жаңбырларды» береді. Атмосферадағы өте аз мөлшердегі заттар (следовые вещества) реакцияға қабілетті олардың атмосферада болған уақытына тәуелді. Атмосферада болу уақыты аз газдар атмосферадан оңай бөлінеді. Олардың кейбіреуі өсімдіктермен немесе қатты заттармен немесе сумен сіңірілуі нәтижесінде атмосферадан келеді. Сөйтседе газдардың атмосферада аз уақыт болуының ең жиі себебі химиялық реакциялардың жүруі. Кейбір газдардың табиғи атмосферада болу уақыттары 4-кестеде берілген.

Болу уақыты тұрақты күйдегі жүйені сипаттайтын шама. Бұл қоршаған орта химиясында орталық рөл атқаратын маңызды ұғым. Болу уақыты үлкен заттар болу уақыты аз заттарға қарағанда көп мөлшерде (көп концентрацияда) жиналады. Жоғарыда айтылғандай атмосферадағы газдардың жалпы мөлшері азды-көпті тұрақты. Бұл тұрақтылық көздер мен стоктарға байланысты әр газдың атмосфераға келген мөлшері одан кеткен мөлшеріне тең (яғни атмосфера стационарлы күйде болуы қажет, бірақ шынында мұндай күй өнеркәсіптік революцияға дейін болған).

4-кестеде берілген микрокомпонентті газдардың көбі ауаның негізгі компоненттерімен онша белсенді реакцияласпайды. Реакцияға қабілетінің ең көбі су молекуласының фрагменті (үзіндісі) гидроксил радикалы. Бұл радикал (реакцияға қабілетті молекулалық фрагмент) фотохимиялық және жарық энергиясы (жарық фотонымен, hv) жүретін реакциялар сатылап жүреді.

O3 + hv→O2 + O

O + H2O → 2OH.

OH–радикал атмосферадағы көптеген қосылыстармен әрекеттеседі, сондықтан оның атмосферада болу уақыты аз және оның реакцияларының жылдамдығы O2-нің реакцияларының жылдамдығынан жоғары. ОН-радикалының азот диоксидімен (NO2) әрекеттесуінен қышқылдық жаңбарлардың негізгі компоненті НNO3 түзіледі.

NO2+ОН→ НNO3

Зертханалық зерттеулердің көрсеткеніндей, гидроксидпен рекциясының жылдамдығы аз газдардың атмосферада болу уақыты көп болады.

1 сурет Қышқыл жаңбырдың әлемдік нысандарға әсері

43.Көмірқышқыл газы (CO2 )жэне баска парник газдары Парниктік эффек дегеніміз не? Оның табиғаттағы және адам өміріндегі рөлі қандай?

Парниктік эффект – бұл атмосфераның күннің қысқа толқынды сәулелерін өткізіп, жердің ұзын толқынды жылуын ұстап қалу қабілеті және осылайша жерде жылудың жиналуына себепкер болады. Күн энергиясы атмосфера арқылы өтіп, Жер бетімен жұтылады, сосын Жерді жылытып, одан инфрақызыл немесе жылулық ұзын толқынды сәулелену түрінде бөлінеді. Бірақ атмосферадағы кейбір газдар оны ұстап қалып өзіне сіңіріп, жылуға айналады, соның нәтижесінде атмосфераның жылынуына әкеледі. Осы газдарды парниктік газдардеп атайды. Парниктік эффект Жер бетінде адам қызметінің әсерінсіз де болған және де ол болмаса Жер бетінде тіршілікте болмас еді. Егер осы құбылыс болмаған жағдайда Жер бетінде тәуліктік және маусымдық температураның ауытқулары болмас еді. Негізгі парниктік газға көмірқышқыл газы жатады, парниктік эффектінің 60% осы газ құрайды. Басқада парниктік қосылыстарға хлорфторкөміртектер, метан, азот оксидтері, тропосфералық озон, сонымен қатар аэрозольдер мен су буы жатады. Парниктік эффектіден туындап отырған экологиялық мәселе адамның антропогенді қызметінің нәтижесінде атмосфераның құрамындағы парниктік газдардың мөлшерінің артуына негізделіп отыр. Табиғи биосферада көмірқышқыл газының мөлшері бір деңгейде болған, себебі оның атмосфераға түсуі оның атмосферадан шығарылуына тең болатын. Ормандардың жойылуы мен пайдалы қазбалардың жағылуына байланысты бұл тепе-теңдік бұзылды.

Көмірқышқыл газы (CO2 )Оттек сияқты көмірқышқыл газының пайда болу және жұмсалу көздері болып тірі организмдер саналады. Көмірқышқыл газы өсімдіктерге олардың күрделі органикалық заттардың фотосинтезі үшін қажет, фотосинтез реакциясынан организмдер энергия алады және өздерінің дене мүшесін қалыптастыратын материалдар алады. Қазіргі кезде көмірқышқыл газы тапшы ресурстарға жатады, сол себепті оның атмосферада болу уақыты үлкен емес –4 жыл (ал оттектің уақыты 5000 жыл).

Өнеркәсіптік революцияға дейін атмосфера көмірқышқыл газы бойынша тұрақты болған (органикалық заттардан мысалы, торфтан аздап шығарылатынын есептемегенде). Глобальды экожүйеде атмосферадағы CO2 көмірқышқыл газының концентрациясы миллион жылдар бойы тұрақты болады. Бірақ қазбалы отындарды жағудың әсерінен атмосфераға көмірқышқыл газының қосымша мөлшерлері түсе бастады. Бұған жер жыртудың әсерінен гумустың бұзылуы нәтижесінде пайда болатын көмірқышқыл газы қосылды.

 

44.Қышқыл жаңбыр қандай қауіптілік туғызады? Ауа газдарды катты заттардан тазалау процессы

Өсімдік жақсы өсуі үшін топырақтың рН шамасы 5-7 аралықта болуы тиіс. рН шамасы 4-ке тең қышқыл жаңбырлар топырақтың құнарлылығын төмендетуі мүмкін. Егер топарықтың рН шамасы 3-ке тең болса, онда мұндай жерде мүлдем ештене өспейді. Әсіресе мұндай жағдайлар алып заводтардың маңында байқалады. Мысалы, түсті металлургияның ірі өндіріс орындары (Братск, Норильск) 150 км радиуске дейінгі қашықтықтағы орман жағдайына кері әсер етеді.

Топырақты қышқыл өндірістік газдардың әсерінен қорғау мәселесін шешу мүмкіндігі – завод құбырларын биік етіп салу жолы 1960-65 жж. Батыс Европа елдері қатарында орындалған болатын. Алайда бұл жағдайда көрші мемлекеттер зардап шекті. Мысалы, құрамында күкірті көп отынды пайдаланбайтын Норвегия осы саясаттың құрбаны болды, себебі Англия және Батыс Европа елдері өндірістерімен шығарылған қоспалардың Норвегия аймағына таралуы мен орын ауыстыруына метеорологиялық жағдайлар негіз болды. Жоғарыда көрсетілгендей, қышқыл жаңбырлар негізінен антропогендік бастау алады. Қышқыл жауындардың пайда болуы энергетикалық шикізат – отынды өңдеу салдарынан атмосферада күкірт пен азот оксидтері және органикалық заттардың жинақталуынан болады. Қазіргі таңға дейін пайдаланылған және эксплуатацияға жарамды көмір, мұнай және газ кен орындарының ішінен жер бетінде негізгі үлес көмірге тиесілі. Бұл ресурстардың қатынасы (энергетикалық шкалада) 83: 14: 3 тең, ал қолдану құрылымы басқаша 33: 44: 23. Ресейде газдың пайдаланылуы бүкіл жер жүзі бойынша орташа үлеске қарағанда жоғары үлесті құрайды. Зиянды антропогенді заттардан (жану өнімдері) қоршаған ортаны қорғаудың екі жолы бар: бастапқы отынды тазарту және бөлінетін газдарды тазарту.Ауа азотының есебінен отын жанғанда түзілетін азот оксидтерінің мөлшері жанудың төмен температурадағы режимін қолданғанда төмендейді. Азот оксидінен шығатын газды тазарту үшін оксидті бос азотқа дейін каталитикалық тотықсыздандыру әдісін қолданады. Мысалы, Германияда NOx оксидін аммиак қатысында каталитикалық тотықсыздандыру процесі кең қолданылады. Катализатор титан диоксиді негізінде ванадий, вольфрам немесе молибден оксидтерін қоса отыра дайындалады. Ол 300-400 °С температурада жұмыс істейді. Мұндай катализатордағы химиялық процестерді мынадай түрде келтіруге болады: NO + 4NH3 = 5N2 + 6H2O --- 6NO2+ 8NH3 = 7N2 + 12H2O

Бұл әдіс NOx шығатын газдарды 95% дейін тазартуға мүмкіндік береді. .

Ал табиғатты антропогенді күкірт диоксидінен қорғау үшін, бұл мәселені екі жолмен шешу қажет:отынды күкіртқұрамды заттардан тазарту жолымен және жану кезінде бөлінген газдарды тазарту жолымен.Мұндай жол қатты және сұйық отында да (көмір мен мұнай) әрқашан қоспа ретінде күкірттің болуына негізделген. Күкіртті көмірдің құрамынан жою үшін кейбір елдерде (АҚШ) қатты отынның алдын ала тазартуы жүргізіледі. Көмірді алдын ала тазарту күкірттің мөлшерін 10-30% дейін азайтады. Көмірдегі күкірт органикалық немесе пиритті формада болуы мүмкін. Пиритті қолмен бөліп алады, ал органикалық күкірттен флотация жолымен құтылады. Сонымен қатар органикалық күкіртті тазартудың химиялық (гидрогенизация) және микробиологиялық әдістері болады. Аналогты әдістерді сұйық отынды тазарту үшін де пайдаланады. Бөлінген газдарды күкіртқұрамды қоспалардан тазарту үшін арнайы құралдар – әкпен, әктаспен және арнайы қосындылармен толтырылған скрубберлер қолданылады. Осылайша бөлінген газдардағы күкірт диоксидін 70-90% азайтуға болады.

45.Қалалық аймақта неліктен ылғалды тұманша (смог) пайда болады? КО күкірт косылыстарынын антропогенді әсері.Түтінді-тұман. Түтінді-тұман деген термин ағылшынның “smoke- түтін, fog- тұман” деген сөздерінен шыққан. Түтінді-тұман атмосфералық құбылыс, ол тропосфераның төменгі ауасына адам әрекетінен пайда болған ыластандырушы заттардың жиналуынан және осы заттардың күн радиациясымен әрекеттесу реакциясының өнімдері мен сол ауаның ыластануынан пайда болады. Түтінді тұман үлкен қалалардың ауа кеңістігінде түзіледі, автокөліктер мен авиациялық тасымалдаудың дамуы нәтижесінде басқа да аймақтарды қамтиды. Түтінді-тұман мынадай түрлерге бөлінеді: ылғалды, мұзды және фотохимиялық түтінді тұмандар.Ылғалды түтінді- тұман - қатты және сұйық отындардың (NO, SO2, CO, ең бастысы күкірт диоксиді) жануынан түзілетін газ күйдегі заттар, шаң тозаң, күйе және тұманның улы қоспасы. Көбінесе күз-қыс мезгілдерінде байқалады және ол қолайсыз ауа райы кезінде, ылғалды теңіз климаты бар қоңыржай (қоңыр салқын) жерлерде (ендіктерде) болатын құбылыс. Мұндай түтінді-тұманды Лондондықдеп атайды, өйткені 1952 ж осы түтінді-тұманнан желтоқсанның 3-нен 9-на дейін 4 мың адам опат болып, 10мың адам науқасқа шалдыққан. Ылғалды түтінді-тұман қолқаның, өкпенің шырышты қабатының ісінуін, тұншығуды қолқа демікпесін (астма), қолқа ауыруын, көздің тітіркенуін т.б. туғызады. Лондонда шаң-газдардың бөлінуін, атмосфераның ластануын азайтатын әрекеттерден кейін бұл құбылыс едәуір азайды. 1972 жылдың желтоқсанында күшті тұман байқалды, бірақ бұл жолы ешқандай зиянды жқтары болған жоқ. 1962 жылдың аяғында Фурда (ФРТ) Түтінді–Тұманнан 3 күннің ішінде 156 адам қайтыс болған. Күкірт диоксидінің атмосфераға түсуінің негізгі көзі- вулкандар. Вулкан газдарының құрамындағы күкір диоксидінің жылдық бөліну мөлшері 8-11млн т. Сонымен қатар, вулкан газдарымен бірге күкіртсутек (H2S) бөлінеді, ол ауадағы оттектің әсерінен күкірт диоксидіне айналады. Вулкан атқылауында күкіртсутектің түзілуін жоғары температурада (18000C-дан жоғары) бу фазада жүретін реакциямен байланыстырады.Күкірт диоксидінің түзілуінің басқа да табиғи көздері бар, ол күкірттің тотықсызданған ұшқыш қосылыстары-органикалық сульфидтер (меркаптандар, диметилсульфид және т.б.) болып табылады, олар атмосферада күкірттің диоксидіне дейін тотығады. Бұл қосылыстар сульфаттар және табиғи күкірт бар органикалық материалдардың биогенді процестерінің нәтижесінде түзіледі. Мұхит пен жердің топырағында едәуір мөлшерде еріген сульфаттар болады, олар микроорганизмдердің анаэробты (оттексіз) жағдайда тигізетін әсерінен күкірсутекке дейін тотықсызданады. Теңіз суларында сульфаттардың тотықсыздануы мен күкіртсутектің түзілу жылдамдығы біршама жоғары болады. Бұдан басқа, күкірт диоксидінің түзіл





©2015 www.megapredmet.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.