РАЗДЕЛ IV. САНИТАРНАЯ ОХРАНА АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА

РАЗДЕЛ IV. САНИТАРНАЯ ОХРАНА АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА

света составляет 1,25 кДж/моль. Фотоны этого диапазона энергии могут нагреть газ или привести его молекулы в возбужденное вращательное или колебательное состояние. Однако они не обусловливают перемещение электронов. Для разрыва связи С—С или С—Н необходима энергия почти в 350 и 420 кДж/моль соответственно. В УФ-диапазоне спектра от 0,4 до 0,2 мкм энергия фотонов составляет от 290 до 580 кДж/моль. Поэтому большинство фотохимических реакций происходит в близком ультрафиолетовом излучении или в нижней области видимого спектра. Фотохимическую диссоциацию молекул можно рассматривать как двухступенчатый процесс: 1) поглощение молекулой кванта энергии, что приводит их в состояние возбуждения; 2) диссоциация молекулы с образованием продуктов реакции. Так, в верхней атмосфере (более 80 км) фотоны А. = 0,2 мкм атакуют молекулярный кислород, вследствие чего образуется атомарный кислород. И в этой области кислород существует в виде одноатомных молекул кислорода:

02 + гш = 20*,

где Гш — энергия фотона: и — частота, Г — постоянная Планка (6,62 • 10"34 Дж • с).

В нижней атмосфере высотах атомарный кислород принимает участие в реакции рекомбинации с образованием молекулярного кислорода — реакции присоединения 02 с образованием озона:

О* + 02 = О3.

Под действием фотонов А, = 0,2—0,29 мкм происходит фотохимическая диссоциация озона:

03 + Гш = 02 + О*.

Вследствие этой реакции над поверхностью земли образуется слой озона с наибольшей концентрацией на высоте между 16 и 32 км. В нижней атмосфере (тропосфере) озон образуется при фотохимическом цикле азота диоксида. При излучении А. 0,38 мкм азота диоксид диссоциирует по реакции:

1Ч02 + Гш -> N0 + О*.

Это одна из наиболее важных фотохимических реакций в нижней атмосфере, поскольку в ней образуется высокоактивный атомарный кислород. Атомарный кислород соединяется с молекулярным кислородом, образуя озон. Озон взаимодействует с азота оксидом, образуя азота диоксид и молекулярный кислород:

03 + N0 = Ш2 + 02.


Предыдущая Следующая