www.wikidata.uk-ua.nina.az

NO sub x sub У Вікіпедії є статті про інші значення цього терміна Nox NOx укр ен о ікс англ nox загальне позначення для

NOx

У Вікіпедії є статті про інші значення цього терміна: Nox.

NOx (укр. ен-о-ікс, англ. nox) — загальне позначення для оксидів азоту NO та NO2 в контексті їхньої ролі як забруднювачів атмосфери.

Мапа світу із відображенням розповсюдження оксиду NO2 в атмосфері (2011)

Основним компонентом NOx є оксид NO, який згодом окиснюється до NO2. У великих концентрація суміш газів має жовтувато-коричневий колір (це добре спостерігається у містах, що потерпають від смогу), оскільки поглинає видиме випромінювання в діапазоні поблизу 400 нм.

Фотохімічні перетворення оксидів NOx в атмосфері призводять до появи фотохімічного смогу.

Утворення Редагувати

Оксиди NOx утворюються за трьома основними шляхами при високотемпературному спалювання палива на повітрі.

Термальний механізм Редагувати

NO є продуктом спалювання атмосферного азоту у полум'ї при високих температурах (термальний NO):

Сумарна взаємодія:

Що вищою є температура полум'я, то більше оксиду утворюється.

Швидкий механізм Редагувати

Згідно «швидкого» механізму утворення, паливо внаслідок піролізу утворює вуглеводневі радикали (наприклад, CH), котрі взаємодіють із азотом і окиснюються у полум'ї до NOx та інших часток:

Частина утвореного «швидкого» NO згодом окиснюється до NO2 під дією пероксидного радикалу:

Аналогічно можуть протікати і реакції руйнування NO2:

Також відомі наукові роботи, в яких описується інакший механізм взаємодії вуглеводневого радикалу з азотом:

Паливний механізм Редагувати

Деяка частина NO утворюється при окисненні нітрогеновмісних компонентів палива (так званий паливний NO). У природному газі та багатьох промислових паливах вміст нітрогену малий, тому і викиди NOx у них не є значними. А от більш поширені рідкі вуглеводневі палива містять близько 0,01—0,5% нітрогену і при спалюванні можуть вносити від 20 до 80% від загальних обсягів NOx після згоряння.

Реакції в атмосфері Редагувати

При надходженні до атмосфери, NO градієнтно окиснюється до NO2 (від кількох хвилин до годин, в залежності від концентрації присутніх забруднювачів). Окиснення відбувається при взаємодії з озоном або пероксидним радикалом, а також пряма повільна реакція з киснем:

Проте NO2 є нестійким до ультрафіолетового випромінювання (A-типу) — під його дією відбувається зворотня реакція розкладання:

Саме через це концентрація NO2 сягає свого максимуму вранці і поступово зменшується протягом сонячного дня.

Оксиди NOx беруть участь в утворенні компонентів фотохімічного смогу — озону та нітратної кислоти:

  • суміш оксиду NO і летких органічних сполук (ЛОС) фотохімічно окиснюється киснем до суміші O3, HNO3 та інших органічних речовин;
  • атомарний оксиген, отриманий розкладанням NO2 під дією світла, сполучається з киснем:
  • нітратна кислота утворюється внаслідок взаємодії оксиду NO2 із гідроксидним радикалом або вологою:

Зменшення викидів Редагувати

Обсяги викидів NOx країнами Євросоюзу за сферою діяльності (2011)
Сфера Обсяг викидів, кт Внесок, %
Сільське господарство 184 871 1,80
Комерція і побут 1 309 461 12,80
Виробництво і передача енергії 2 298 969 22,50
Використання енергії у промисловості 1 289 151 12,60
Промислові процеси 242 783 2,40
Дорожній транспорт 4 142 743 40,50
Інший транспорт 751 399 7,30
Відходи 12 404 0,10

У процесах, де проводиться спалювання різних видів палива, чи на азотних виробництвах застосовують очисні системи, котрі дозволяють знизити обсяги викидів NOx.

Селективне каталітичне відновлення Редагувати

Селективне каталітичне відновлення (англ. selective catalytic reduction, SCR) засноване на реакції відновлення оксидів NOx амоніаком до азоту і води:

Реакції проходять на поверхні каталізатору за температури вище 232 °C і в надлишку кисню. До найбільш поширених каталізаторів відносяться оксид V2O5, нанесений на поверхню TiO2 (ефективна температура 300—450 °C), молекулярні цеоліти (300—600 °C), а також дорогоцінні метали (200—300 °C), які однак застосовуються досить рідко через велику ймовірність їхнього отруєння.

Неселективне каталітичне відновлення Редагувати

Неселективне каталітичне відновлення (англ. non-selective catalytic reduction, NSCR) проводиться за участі водню, вуглеводнів, монооксиду вуглецю в умовах недостатньої кількості кисню. У присутності каталізатора оксиди NOx відновлюються CO до азоту і CO2. Як каталізатор найчастіше застосовують суміш родію і платини, також використовуються матеріали на основі паладію. Температурний режим відновлення — 350—800 °C, із найбільш ефективним проміжком 426—650 °C.

Зазвичай ступінь перетворення NOx складає близько 80—95%. До основних проблем цього методу відносять отруєння каталізаторів домішками нафтопродуктами, як-от цинку та фосфору, і слабкорегульовану систему контролю процесу.

Системи такого типу, так звані каталітичні конвертери, встановлюються автовиробниками у випускні системи транспортних засобів попереду глушника. Використовуючи поверхню, модифіковану паладієм та родієм, конвертер розкладає утворені оксиди азоту до простих речовин із використанням залишків неповного згоряння палива (CO, H2).

Примітки Редагувати

  1. Moskaleva L. V. The spin-conserved reaction CH+N2→H+NCN: A major pathway to prompt no studied by quantum/statistical theory calculations and kinetic modeling of rate constant / Lin, M. C. // Proceedings of the Combustion Institute. — 2000. — Т. 28, вип. 2. — С. 2393—2401. — DOI:doi:10.1016/S0082-0784(00)80652-9. (англ.)
  2. . eea.europa.eu. European Environment Agency. 29 січня 2014 (оновлено 24 лютого 2015). Архів оригіналу за 30 червня 2015. Процитовано 28 червня 2015.  (англ.)

Джерела Редагувати

  • Baird, C., Cann, M. Environmental Chemistry. — 5th. — New York : W. H. Freeman and Company, 2012. — P. 76—101. — ISBN 978-1-4292-7704-4. (англ.)
  • Tsirulnikov, L., Guarco, J., Webster, T. Burners for Industrial Boilers // Industrial Burners Handbook / Baukal Jr., Charles E., editor. — Boca Raton, FL : CRC Press, 2004. — ISBN 0-8493-1386-4. (англ.)
  • Allen, David T. Air Pollution // Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology. — 4th. — New York : John Wiley & Sons, 2004. — Vol. 1. — P. 372. — ISBN 978-0-471-48517-9. — DOI:10.1002/0471238961.01091823151206.a01.pub2. (англ.)
  • Berglund, Ronald L. Exhaust Control, Industrial // Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology. — 4th. — New York : John Wiley & Sons, 2004. — Vol. 9. — P. 510—512. — ISBN 978-0-471-48517-9. — DOI:10.1002/0471238961.0524080102051807.a01. (англ.)


Це незавершена стаття з екології.
Ви можете допомогти проєкту, виправивши або дописавши її.
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри
Дата публікації:
U Vikipediyi ye statti pro inshi znachennya cogo termina Nox NOx ukr en o iks angl nox zagalne poznachennya dlya oksidiv azotu NO ta NO2 v konteksti yihnoyi roli yak zabrudnyuvachiv atmosferi Mapa svitu iz vidobrazhennyam rozpovsyudzhennya oksidu NO2 v atmosferi 2011 Osnovnim komponentom NOx ye oksid NO yakij zgodom okisnyuyetsya do NO2 U velikih koncentraciya sumish gaziv maye zhovtuvato korichnevij kolir ce dobre sposterigayetsya u mistah sho poterpayut vid smogu oskilki poglinaye vidime viprominyuvannya v diapazoni poblizu 400 nm Fotohimichni peretvorennya oksidiv NOx v atmosferi prizvodyat do poyavi fotohimichnogo smogu Zmist 1 Utvorennya 1 1 Termalnij mehanizm 1 2 Shvidkij mehanizm 1 3 Palivnij mehanizm 2 Reakciyi v atmosferi 3 Zmenshennya vikidiv 3 1 Selektivne katalitichne vidnovlennya 3 2 Neselektivne katalitichne vidnovlennya 4 Primitki 5 DzherelaUtvorennya RedaguvatiOksidi NOx utvoryuyutsya za troma osnovnimi shlyahami pri visokotemperaturnomu spalyuvannya paliva na povitri Termalnij mehanizm Redaguvati NO ye produktom spalyuvannya atmosfernogo azotu u polum yi pri visokih temperaturah termalnij NO N 2 O N O N displaystyle mathrm N 2 O longrightarrow NO N nbsp N O 2 N O O displaystyle mathrm N O 2 longrightarrow NO O nbsp Sumarna vzayemodiya N 2 O 2 2 N O displaystyle mathrm N 2 O 2 longrightarrow 2NO nbsp Sho vishoyu ye temperatura polum ya to bilshe oksidu utvoryuyetsya Shvidkij mehanizm Redaguvati Zgidno shvidkogo mehanizmu utvorennya palivo vnaslidok pirolizu utvoryuye vuglevodnevi radikali napriklad CH kotri vzayemodiyut iz azotom i okisnyuyutsya u polum yi do NOx ta inshih chastok C H N 2 H C N N displaystyle mathrm CH N 2 longrightarrow HCN N nbsp N H 2 N H H displaystyle mathrm N H 2 longrightarrow NH H nbsp N H H 2 N H 3 displaystyle mathrm NH H 2 longrightarrow NH 3 nbsp H C N O 2 N O H C O displaystyle mathrm HCN O 2 longrightarrow NO HCO nbsp Chastina utvorenogo shvidkogo NO zgodom okisnyuyetsya do NO2 pid diyeyu peroksidnogo radikalu H O 2 H O O displaystyle mathrm H O 2 longrightarrow HOO nbsp N O H O O N O 2 H O displaystyle mathrm NO HOO longrightarrow NO 2 HO nbsp Analogichno mozhut protikati i reakciyi rujnuvannya NO2 N O 2 H N O H O displaystyle mathrm NO 2 H longrightarrow NO HO nbsp N O 2 O N O O 2 displaystyle mathrm NO 2 O longrightarrow NO O 2 nbsp Takozh vidomi naukovi roboti v yakih opisuyetsya inakshij mehanizm vzayemodiyi vuglevodnevogo radikalu z azotom 1 C H N 2 N C N H displaystyle mathrm CH N 2 longrightarrow NCN H nbsp Palivnij mehanizm Redaguvati Deyaka chastina NO utvoryuyetsya pri okisnenni nitrogenovmisnih komponentiv paliva tak zvanij palivnij NO U prirodnomu gazi ta bagatoh promislovih palivah vmist nitrogenu malij tomu i vikidi NOx u nih ne ye znachnimi A ot bilsh poshireni ridki vuglevodnevi paliva mistyat blizko 0 01 0 5 nitrogenu i pri spalyuvanni mozhut vnositi vid 20 do 80 vid zagalnih obsyagiv NOx pislya zgoryannya Reakciyi v atmosferi RedaguvatiPri nadhodzhenni do atmosferi NO gradiyentno okisnyuyetsya do NO2 vid kilkoh hvilin do godin v zalezhnosti vid koncentraciyi prisutnih zabrudnyuvachiv Okisnennya vidbuvayetsya pri vzayemodiyi z ozonom abo peroksidnim radikalom a takozh pryama povilna reakciya z kisnem N O O 3 N O 2 O 2 displaystyle mathrm NO O 3 longrightarrow NO 2 O 2 nbsp N O H O O N O 2 H O displaystyle mathrm NO HOO longrightarrow NO 2 HO nbsp N O O 2 N O 2 displaystyle mathrm NO O 2 longrightarrow NO 2 nbsp Prote NO2 ye nestijkim do ultrafioletovogo viprominyuvannya A tipu pid jogo diyeyu vidbuvayetsya zvorotnya reakciya rozkladannya N O 2 U V A N O O displaystyle mathrm NO 2 xrightarrow UV A NO O nbsp Same cherez ce koncentraciya NO2 syagaye svogo maksimumu vranci i postupovo zmenshuyetsya protyagom sonyachnogo dnya Oksidi NOx berut uchast v utvorenni komponentiv fotohimichnogo smogu ozonu ta nitratnoyi kisloti sumish oksidu NO i letkih organichnih spoluk LOS fotohimichno okisnyuyetsya kisnem do sumishi O3 HNO3 ta inshih organichnih rechovin atomarnij oksigen otrimanij rozkladannyam NO2 pid diyeyu svitla spoluchayetsya z kisnem O O 2 O 3 displaystyle mathrm O O 2 longrightarrow O 3 nbsp nitratna kislota utvoryuyetsya vnaslidok vzayemodiyi oksidu NO2 iz gidroksidnim radikalom abo vologoyu N O 2 O H H N O 3 displaystyle mathrm NO 2 OH longrightarrow HNO 3 nbsp N O 2 H 2 O H N O 3 N O displaystyle mathrm NO 2 H 2 O longrightarrow HNO 3 NO nbsp Zmenshennya vikidiv RedaguvatiObsyagi vikidiv NOx krayinami Yevrosoyuzu za sferoyu diyalnosti 2011 2 Sfera Obsyag vikidiv kt Vnesok Silske gospodarstvo 184 871 1 80Komerciya i pobut 1 309 461 12 80Virobnictvo i peredacha energiyi 2 298 969 22 50Vikoristannya energiyi u promislovosti 1 289 151 12 60Promislovi procesi 242 783 2 40Dorozhnij transport 4 142 743 40 50Inshij transport 751 399 7 30Vidhodi 12 404 0 10U procesah de provoditsya spalyuvannya riznih vidiv paliva chi na azotnih virobnictvah zastosovuyut ochisni sistemi kotri dozvolyayut zniziti obsyagi vikidiv NOx Selektivne katalitichne vidnovlennya Redaguvati Selektivne katalitichne vidnovlennya angl selective catalytic reduction SCR zasnovane na reakciyi vidnovlennya oksidiv NOx amoniakom do azotu i vodi 4 N O 4 N H 3 O 2 4 N 2 6 H 2 O displaystyle mathrm 4NO 4NH 3 O 2 longrightarrow 4N 2 6H 2 O nbsp 2 N O 2 4 N H 3 O 2 3 N 2 6 H 2 O displaystyle mathrm 2NO 2 4NH 3 O 2 longrightarrow 3N 2 6H 2 O nbsp Reakciyi prohodyat na poverhni katalizatoru za temperaturi vishe 232 C i v nadlishku kisnyu Do najbilsh poshirenih katalizatoriv vidnosyatsya oksid V2O5 nanesenij na poverhnyu TiO2 efektivna temperatura 300 450 C molekulyarni ceoliti 300 600 C a takozh dorogocinni metali 200 300 C yaki odnak zastosovuyutsya dosit ridko cherez veliku jmovirnist yihnogo otruyennya Neselektivne katalitichne vidnovlennya Redaguvati Neselektivne katalitichne vidnovlennya angl non selective catalytic reduction NSCR provoditsya za uchasti vodnyu vuglevodniv monooksidu vuglecyu v umovah nedostatnoyi kilkosti kisnyu U prisutnosti katalizatora oksidi NOx vidnovlyuyutsya CO do azotu i CO2 Yak katalizator najchastishe zastosovuyut sumish rodiyu i platini takozh vikoristovuyutsya materiali na osnovi paladiyu Temperaturnij rezhim vidnovlennya 350 800 C iz najbilsh efektivnim promizhkom 426 650 C Zazvichaj stupin peretvorennya NOx skladaye blizko 80 95 Do osnovnih problem cogo metodu vidnosyat otruyennya katalizatoriv domishkami naftoproduktami yak ot cinku ta fosforu i slabkoregulovanu sistemu kontrolyu procesu Sistemi takogo tipu tak zvani katalitichni konverteri vstanovlyuyutsya avtovirobnikami u vipuskni sistemi transportnih zasobiv poperedu glushnika Vikoristovuyuchi poverhnyu modifikovanu paladiyem ta rodiyem konverter rozkladaye utvoreni oksidi azotu do prostih rechovin iz vikoristannyam zalishkiv nepovnogo zgoryannya paliva CO H2 Primitki Redaguvati Moskaleva L V The spin conserved reaction CH N2 H NCN A major pathway to prompt no studied by quantum statistical theory calculations and kinetic modeling of rate constant Lin M C Proceedings of the Combustion Institute 2000 T 28 vip 2 S 2393 2401 DOI doi 10 1016 S0082 0784 00 80652 9 angl How do different sectors and processes contribute to emissions of NOx eea europa eu European Environment Agency 29 sichnya 2014 onovleno 24 lyutogo 2015 Arhiv originalu za 30 chervnya 2015 Procitovano 28 chervnya 2015 angl Dzherela RedaguvatiBaird C Cann M Environmental Chemistry 5th New York W H Freeman and Company 2012 P 76 101 ISBN 978 1 4292 7704 4 angl Tsirulnikov L Guarco J Webster T Burners for Industrial Boilers Industrial Burners Handbook Baukal Jr Charles E editor Boca Raton FL CRC Press 2004 ISBN 0 8493 1386 4 angl Allen David T Air Pollution Kirk Othmer Encyclopedia of Chemical Technology 4th New York John Wiley amp Sons 2004 Vol 1 P 372 ISBN 978 0 471 48517 9 DOI 10 1002 0471238961 01091823151206 a01 pub2 angl Berglund Ronald L Exhaust Control Industrial Kirk Othmer Encyclopedia of Chemical Technology 4th New York John Wiley amp Sons 2004 Vol 9 P 510 512 ISBN 978 0 471 48517 9 DOI 10 1002 0471238961 0524080102051807 a01 angl nbsp Ce nezavershena stattya z ekologiyi Vi mozhete dopomogti proyektu vipravivshi abo dopisavshi yiyi Otrimano z https uk wikipedia org w index php title NOx amp oldid 35680522