烷烃燃烧与环境
烷烃作为燃料
- 烷烃可以烧在氧气中,这个过程叫做燃烧
- 完整的燃烧是指烷烃燃烧多余的氧气形成二氧化碳和水
烷烃+氧(过量)→二氧化碳+水
-
- 不完全燃烧当烷烃燃烧时供应有限生成有毒的一氧化碳和碳(烟灰)
烷烃+氧(有限)→一氧化碳+水(+碳)
- 的长烷烃链越多能源当用作燃料时需要燃烧它们
- 烷烃分子越大,分子间的范德华力越强
- 烷烃适合用作燃料在工业、家庭和交通中如:
- 它们是现成的
- 在…面前干净地燃烧多余的氧气
- 有很高的焓燃烧变化从而在燃烧时释放出大量能量
环境后果
- 汽车的废气包括有毒气体等一氧化碳(有限公司),氮氧化物(没有/不2),挥发性有机化合物(挥发性有机化合物的仪器)
- 当这些污染物被释放到大气中时,会对环境造成严重的后果,破坏自然和健康
一氧化碳
- 一氧化碳在空气中形成不完整的燃烧链内的烷烃汽车发动机
- 由于发动机中缺乏足够的氧气,一些碳只被部分氧化为CO而不是二氧化碳(CO2)
- 一氧化碳是一种有毒无味气体,可导致头晕、失去意识,最终死亡
- 一氧化碳与血红蛋白结合,因此血红蛋白不能结合氧气和二氧化碳
- 氧气被运送到器官
- 二氧化碳作为废物从器官中排出
氮氧化物和未燃烧的碳氢化合物
- 通常情况下,氮气不容易与空气中的氧气发生反应
- 然而,在汽车的发动机中,高温和高压会导致氮的氧化:
N2(g) + O2(g)→2NO(g)
N2(g) + 2O2(g)→2NO2(g)
- 的氮氧化物然后在汽车尾气中释放到大气中
- 汽车废气也含有未燃尽的碳氢化合物从燃料和他们的氧化物(挥发性有机化合物的仪器)
- 在空气中,氮氧化物可以与这些挥发性有机化合物反应形成peroxyacetyl硝酸(PAN)是大气中发现的主要污染物光化学烟雾
- PAN还对肺、眼睛和植物有害
- 氮氧化物也可以溶解并在水中与氧气反应生成硝酸,这可以导致酸雨
- 这可能会导致建筑物的腐蚀,危及植物和水生生物,因为湖泊和河流也会受到腐蚀酸性损害人体健康
温室效应增强
- 当阳光照射到地球表面时,一些光以i的形式反射回大气层nfrared(IR)辐射
- 分子,比如水蒸汽,有限公司2而且碳氢化合物吸收这种红外辐射,并在碰撞时将其传递给其他分子
- 其结果是大气变暖
- 这个过程被称为温室效应使地球的温度适合生命生存
- 然而,过度燃烧化石燃料会增加CO的含量2在大气中增加导致地球变暖的温室效应
- 这就是所谓的温室效应增强
催化去除
- 为了减少汽车尾气中污染物的释放量,现在许多汽车都装有催化转换器
- 贵金属(如铂)被涂在蜂窝状材料上以提供一种大表面积
- 在催化转化器中发生的反应包括:
- CO氧化成CO2:
2co + o2→2有限公司2
或
2co + 2no→2co2+ N2
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- NO/NO还原2到N2:
2co + 2no→2co2+ N2
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- 未燃烧碳氢化合物的氧化:
CnH2 n + 2+ (3n+1)[O]→nCO2+ (n + 1) H2O
污染物:形成,影响和催化去除表
红外光谱技术在空气污染监测中的应用
- 空气污染物可以通过红外光谱分析
- 红外光谱可以识别分子中的特殊化学键
- 因此,每种污染物将表现出不同的吸收模式
- 的浓度还可以通过红外光谱通过观察峰的强度来确定污染物的含量