现代光化学
1. 光化学烟雾和硫酸烟雾的共同点 详细区别。。。
光化学烟雾指的是一系列对环境和健康有害的化学品。它们称之为光化学烟雾是因为它们由最初的污染物质光解而产生的。光化学烟雾是一种淡蓝色烟雾,属于大气中二次污染物。
大气中的氮氧化物与碳氢化合物经过紫外线照射发生反应就形成了光化学烟雾。通常所有这些都是高度易反应并/或氧化,因此光化学烟雾被认为是现代工业化的难题。
而大气中的氮氧化物主要来源于化石燃料的燃烧和植物体的焚烧,以及农田土壤和动物排泄物中的转化。其中,以汽车尾气为主要来源。
形成臭氧的活性有机物和氮氧化物的主要来源是汽车排放的尾气。
通过对光化学烟雾形成的模拟实验,已经初步明确在碳氢化合物和氮氧化物的相互作用方面主要有以下过程:
1、污染空气中NO2的光解是光化学烟雾形成的起始反应。
化学式:
NO2==NO+O(条件为光照)
O+O2==O3
2NO+O2==2NO2
分析:
2NO2(排放的)==2NO[(3)式中有用)]+2O[(2)式中有用)](条件为光照)
2O[(1)式中的O]+2O2(空气中的)==2O3(刺激性气体)
2NO[(1)式中的NO]+O2==2NO2(生成NO2,开始继续反应)
综合一下:
3O2==2O3(光照,NO2)
2、碳氢化合物被HO、O等自由基和臭氧氧化,导致醛、酮、醇、酸等产物以及重要的中间产物RO2、HO2、RCO等自由基的生成。
3、过氧自由基引起NO向NO2的转化,并导致O3和PAN等的生成。
光化学反应中生成的臭氧、醛、酮、醇、PAN等统称为光化学氧化剂,以臭氧为代表,所以光化学烟雾污染的标志是臭氧浓度的升高。
硫酸烟雾也称为伦敦烟雾,因为其最早发生在英国伦敦。它主要是由于燃煤而排放出来的SO2,颗粒物以及由SO2氧化所形成的硫酸盐颗粒物所造成的大气污染现象。
从化学上看是还原型烟雾,帮称此烟雾为还原烟雾。
主要是由于燃煤排放的二氧化硫、颗粒物、以及由于二氧化硫氧化生成的硫酸盐颗粒物所造成的大气污染现象。
这种污染一般发生在冬季、气温低、湿度高和日光弱的天气条件下。
硫酸烟雾形成过程中,二氧化硫转化为三氧化硫的氧化反应主要靠雾滴中锰、铁、氨的催化氧化过程。
2. 什么容易形成光化学烟雾
光化学烟雾指的是一系列对环境和健康有害的化学品。它们称之为光化学烟雾是因为它们由最初的污染物质光解而产生的。光化学烟雾是一种淡蓝色烟雾,属于大气中二次污染物。
大气中的氮氧化物与碳氢化合物经过紫外线照射发生反应就形成了光化学烟雾。通常所有这些都是高度易反应并/或氧化,因此光化学烟雾被认为是现代工业化的难题。
而大气中的氮氧化物主要来源于化石燃料的燃烧和植物体的焚烧,以及农田土壤和动物排泄物中的的转化。其中,以汽车尾气为主要来源。
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4. 什么叫现代化学
现代化学就是当前存在的化学研究和化学进展以及相关化学的知识和研究内容。
现代化学发展的特点和方向
经过约200多年的努力,化学进入现代时期。总结起来说现代化学有五大特点和两个发展方向。
五大特点是
(1)化学家对物质的认识和研究,从宏观向微观深入。20世纪以来,化学家已用实验打开原子大门,深入地了解原子内部的情况,并且用量子理论探讨原子内的电子排布、能量变化等。就是对复杂的化学反应来说,也可以测量反应机理,了解反应过渡态的情况以及分子、原子间能量的交换。
(2)从定性和半定量化向高度定量化深入。虽然近代化学也曾广泛地使用各种定量化工具,但是还只能说停留在定性和半定量化水平。本世纪60年代后,电子计算机大规模地引进化学领域,用它来计算分子结构已取得巨大的成功。如今任何化学论文如无详尽的定量数据就难以发表,发表了也难取得公认。而且如今化学实验的精密度愈来愈高,几乎所有仪器都是定量化的,有的还用电子计算机来控制。
(3)对物质的研究从静态向动态伸展。近代化学对物质的研究基本上停留在静态的水平或从静态出发,推出一些动态情况。例如,从热力学定律出发,通过状态函数的变化,从始态及终态情况推断反应变化中一些可能情况。现代化学已摆脱这种间接研究推理,而采用直接的方法去了解或描述动态情况,特别是激光技术、同位素技术、微微秒技术、分子束技术在现代化学里的大规模应用。化学家目前已能了解皮秒内微粒运动的情况,反应中化学键的断裂以及能量交换等情况。特别值得一提的是有关动态薛定谔方程的研究,一旦成功它将会为动态研究开辟光辉前景。
(4)由描述向推理或设计深化。近代化学几乎全凭经验,主要通过实验来了解和阐述物质。虽然也有一些理论如溶液理论、结构理论等可以指示研究方向,但总体来说近代化学基本上是描述性的。原来化学中四大学科(无机化学、有机化学、分析化学、物理化学)彼此存在很大独立性。然而现代化学已打破传统的界限,化学不仅自身各学科相互渗透,而且跟物理、生物、数学、医学等学科相互交融和渗透。特别是近年量子化学的发展,已渗透到各学科,使化学摆脱历史传统,可以预先预测和推理,然后用实验来验证或合成。例如,当今许多高难度的合成工作都事先根据理论设计,然后决定合成路线。著名的维生素B12的合成工作就是一个典范,它标志着化学已从描述向设计飞跃。
(5)向研究分子群深入。近代化学对化学的研究通常只停留在一个或几个分子间的作用。即所谓0级、1级、2级、3级反应,对多分子的反应是无能为力的。但是近代化学远远不能满足实际需要了,特别是研究生物体内的化学反应,就要研究多个分子甚至一大群分子间的反应了。例如,一个活细胞内往往需要几十种酶作催化剂,同时催化许多化学反应。因此研究分子群关系,已成为现代化学的一个特点。
现代化学的发展方向,一是化学向分子设计方向前进。分子设计就是说化学家像建筑师造房子那样设计好再建造。由于电子计算机、各种能谱技术、微微秒技术、激光技术、同位素技术等在化学上的应用,使分子设计逐渐趋向现实。上面说过的著名有机合成大师伍德沃德合成难度极大的维生素B12,就是按他创立的前沿轨道理论出发,计算后设计出最佳合成路线和原料配比,一举成功并传为佳话。目前全世界每年合成几千种抗癌药,大都是先设计好合成路线,而后进入生产的。
现代化学第二个发展方向是向分子群研究进军。在自然界中生物的活动常常同时发生几十个甚至几百个化学反应,才能使生物体生命延续。就是完成一项简单工作也必须是多个分子同时工作才能实现。例如,根瘤菌体内的固氮酶,就有两种蛋白质分子,一种是含铁的,另一种是含钼的,这两种分子必须同时工作才能把氮气固定下来。目前化学家已合成主要生命基础物质,并引进酶技术、仿生技术、膜技术等,使研究分子群的情况成为可能。这也是为揭开生命秘密做好基础工作。
总之,现代化学的特点决定现代化学的发展方向,反过来现代化学的发展方向也决定现代化学的五大特点,它们是相辅而成、相得益彰的。
5. 光化学污染是什么啊
光化学污染:来氮氧化物源(NOx)主要是指一氧化氮和二氧化氮。NO和NO2都是对人体有害的气体。氮氧化物和碳氢化合物(HC)在大气环境中受强烈的太阳紫外线照射后产生一种新的二次污染物——光化学烟雾,在这种复杂的光化学反应过程中,主要生成光化学氧化剂(主要是臭氧)及其他多种复杂的化合物,统称光化学烟雾。
(光化学烟雾主要是由于汽车尾气和工业废气排放造成的,汽车尾气中的烯烃类碳氢化合物和二氧化氮(NO2)被排放到大气中后,在强烈的阳光紫外线照射下,会吸收太阳光所具有的能量。这些物质的分子在吸收了太阳光的能量后,会变得不稳定起来,原有的化学链遭到破坏,形成新的物质。这种化学反应被称为光化学反应,其产物就是含剧毒的光化学烟雾。)
经过研究表明,在北纬60度~南纬60度之间的一些大城市,都可能发生光化学烟雾。光化学烟雾主要发生在阳光强烈的夏、秋季节,如:湿度低、气温在24-32℃度的夏季晴天的中午或午后。随着光化学反应的不断进行,反应生成物不断蓄积,光化学烟雾的浓度不断升高,约3h~4h后达到最大值。这种光化学烟雾可随气流飘移数百公里,使远离城市的农村庄稼也受到损害。
6. 现代生活化学
人造纤维:是化学纤维中最大生产的品种,它是利用有纤维素或蛋白质的天然高分子物版质如木材、权蔗渣、芦苇、大豆、乳酪等为原料,经化学和机械加工而成。
天然纤维是指由棉、毛、麻、绸制成的织物 相同点是单体相同,聚合方式不同PX是树脂纤维的原料;按碳链结构可分碳链合成纤维和杂链合成纤维;前者成链状,后者不规则;
染料的颜色与结构的关系实质上就是染料分子对光的选择吸收特性与结构之间的关系,不饱和性是有机化合物发色的原因,有机物至少需有某些不饱和基团存在时,才能显出颜色,他将这些基团称为发色团;有机染料;联苯胺系的染料,偶氮系的染料有毒
涤纶和氨纶;涤纶单体是苯二甲酸或者乙二醇,氨纶是异氰酸酯二元醇
7. 光化学烟雾是怎样产生的
光化学烟雾
指的是一系列对环境和健康有害的化学品。它们称之为光化学烟雾是因为它们由最初的污染物质光解而产生的。光化学烟雾是一种淡蓝色烟雾,属于大气中二次污染物。
产生
大气中的氮氧化物与碳氢化合物经过紫外线照射发生反应就形成了光化学烟雾。通常所有这些都是高度易反应或氧化,因此光化学烟雾被认为是现代工业化的难题。
而大气中的氮氧化物主要来源于化石燃料的燃烧和植物体的焚烧,以及农田土壤和动物排泄物中的的转化。其中,以汽车尾气为主要来源。
形成臭氧的活性有机物和氮氧化物的主要来源是汽车排放的尾气。
光化学反应中生成的臭氧、醛、酮、醇、PAN等统称为光化学氧化剂,以臭氧为代表,所以光化学烟雾污染的标志是臭氧浓度的升高。
8. 光化学污染的其他方面
1995年6月1日一个闷热的傍晚,上海市市中心的一地段弥漫着一种淡蓝色的烟雾,这些区域中的居民和路上的行人普遍感到眼、鼻和喉咙受到刺激,污染严重的区域更有人因受刺激而咳嗽和流泪。据上海市权威的环境监测部门监测,当时大气中二氧化硫浓度正常,而一氧化碳和氮氧化合物等浓度严重超标,以此证实这是一种因汽车尾气污染而导致的光化学烟雾。
早在本世纪40年代初,美国洛杉矾的居民发现周围经常弥漫着一种浅蓝色烟雾,使人眼睛发红、喉部疼痛,有的还伴有不同程度的头昏、头痛,但有关部门却迟迟查不出原因。直到50年代,人们才正式查明这种新型大气污染的来源。它是汽车尾气中的烃类化合物和氮氧化合物经太阳紫外线照射后,发生光化学反应所致。这种污染被人们称为光化学烟雾。
工商业发达的洛杉矶城在40年代就拥有250万辆汽车,每天排放大量的氮氧化合物。氮氧化合物和碳氢化合物在强烈阳光下,会产生一系列复杂的光化学反应,生成臭氧、醛类、二氧化氮等多种化合物。这些化合物同水蒸气在一起,在适当的条件下便形成了这种带刺激性的浅蓝色烟雾,且生成后活动性极强,如风、如云,光化学烟雾在任何一片空间都可以安家。
随着汽车在现代生活中占有越来越重要的位置,汽车废气所造成的污染也越来越严重地威胁到都市人的身心健康。
专家们化验分析,除了上述几类主要的成分外,汽车排出的气体中共有150~200种不同的化合物。这些有害气体扩散到环境中,便造成空气污染。世界环保组织最近的研究报告指出,汽车的密度超过每平方公里100辆时,居住环境即遭到破坏。这里指的仅是轿车,一辆卡车或公共汽车的污染等于5辆轿车,而重型载货车更会严重污染空气、破坏路旁的植被和水源。所有这些,都会导致病毒性疾病增加和农作物减产。
据美国环境部门调查,现在美国空气中的有害气体和物质里,69%的铅、70%的一氧化碳、33%的二氧化碳和35%的烃类化合物是车辆排放的。这些排放物每年会导致成千上万的美国人死于肺癌、肺气肿和各种呼吸系统疾病。据报载,目前英国每年有1万人由于吸入化学微粒而死亡。这些微粒能够进入肺部,引起心脏病发作、呼吸困难和肺癌,而汽车废气则是这种微粒的主要来源。
有的学者在大城市里作了社会调查:居住在距马路100米以内的居民,在12小时内,马路上汽车流量为1000辆次的地段里,居民肺癌死亡率为1.04/10000;汽车流量在万辆次的地带,肺癌死亡率为1.40/10000;在2万辆次的地带为1.82/10000。如果同是在汽车流量1000辆次条件下,居住地离马路75-100米,肺癌死亡率为1.23/10000;50-70米为1.54/10000;25-50米为1.69/10000。也就是说,马路上汽车流量越多,居住地离马路越近,肺癌死亡率越高。
广州卫生局在80年代对广州4个老城区恶性肿瘤发病率统计。1980年,广州平均每10万人中有12.71人患恶性肿瘤,而1989年竟升至46.11人。进入90年代,有关专家测算,1994年广州肺癌死亡率平均每10万人为57.22人。15年来,广州市肺癌病人增加三四倍,这与目前广州市区每天行驶50多万辆机动车是不分开的。
北京也是同样,1994年已有机动车84万辆,而且每年还以净增10万辆的速度增长。由于车型、燃料、保养维修不善等原因,在车辆密集的交通路口在夏季时常有化学烟雾出现,有的交通警察因长期工作在汽车烟雾之中而患上肺病。
汽车废气还会损害大量的陆生动植物,破坏江河的生态系统。据美国农业部的一项调查报告称,仅汽车排放物对小麦、玉米、大豆和花生这四种作物的侵害,就使美国每年损失20~46亿美元。
汽车废气对人类和动植物还存在着急性损伤。当废气在空气中达到一定浓度后,受阳光中紫外线照射发生光化学反应,生成臭氧、过氧酰基硝酸酯、醛类、二氧化氮等多种具有很强氧化能力的光化学氧化剂。这些光化学反应产物即使在浓度极低的情况下,也能给生物造成重大的影响。1952年洛杉矶光化学烟雾事件致使大批居民发生眼睛红肿、喉痛咳嗽、皮肤潮红等症状,严重者心肺功能衰竭,65岁以上的老人因中毒造成呼吸衰竭死亡的有400多人。此外,植物大面积受损,车祸增多。这次事件被列为世界十大环境公害事件之一。
1970年秋季,日本东京市区大气中的光化学氧化剂浓度比平时高10倍,空气污浊,有2万人得了眼痛病。在高浓度光化学烟雾区,正在操场运动的青年学生,大部分突然眼红、喉咙肿痛,个别人当场昏倒。由于街道光化学烟雾浓重,苦煞了交通警察,他们只好缩短值勤时间,上岗时戴上防毒面具,下岗即归队吸氧,以便尽快恢复元气。街头出现了一种自动售氧机,只要向里面丢进几枚钱币,就可以吸到几口令人兴奋通畅的新鲜空气。一些厂家还别出心裁,把森林、海滨或山区的清洁空气压缩成空气罐头出售。
汽车最常用的燃料汽油中通常加有四乙基铅作为抗爆剂,其中约70%随汽车废气排入大气,而这当中的40%尘埃颗粒较大,迅速沉降;其余60%的含铅微尘能在大气中飘浮很长时间,并可随呼吸而进入人体。铅是对人体危害最大的金属之一,它能蓄积在人体组织内,对神经系统、造血系统等有明显的毒性作用,尤其是能导致儿童的弱智和发育障碍等。
专家们研究表明,以燃油作为主要能源的机动车在人口高度集中的城市数量剧增,再加上一定的地理因素和气象条件,均有形成光化学烟雾的潜在危险。继美国之后,日本、前苏联和一些欧洲国家都相继发生过严重的光化学烟雾事件。我国的成都、兰州、重庆等大城市也曾发生过光化学烟雾。
由于机动车排气作为一种流动污染源几乎可涉及远离工业区的城市的每一个角落,因此机动车的排气污染已取代了前些年工厂企业的排气污染而成为现代城市最主要的大气污染源。几乎不用什么监测仪器,人们在马路上随时可以嗅到汽车废气的焦涩味,即使在晴朗的天气里,在马路上远眺,总感觉空中笼罩着一层薄雾……生活在市区的居民,已从直观上强烈地感觉到了这种大气污染的威胁。而且,由于汽车尾气排出物贴近地面,四周高楼林立,不易稀释扩散;市区绿化又稀疏难觅,环境自净能力极为低下,因此,最终导致光化学烟雾的发生。
正如生态学家陈敏豪先生所言:在上海出现光化学烟雾与兰州、重庆这些四面环山的城市决不可相提并论。在上海这样好的地理位置出现光化学烟雾已不是污染警告,而是大大地犯忌了。由此可见,加强对机动车辆的严格管理已是当务之急的大事了。
世界上一些发达国家为减少汽车废气对城市环境的危害而采取的措施归纳起来大致有以下几条。一是在新建城市的用地规划上尽量避免大气扩散条件较差的山谷或盆地等地形,大力改善现有城市的交通基础设施,增强绿化,拓宽马路,兴建高架桥,消除堵车现象。二是加强有效的环保法规干预。
欧洲目前已有15个国家实施了新的城市环保法规。1995年初,英国政府宣布在全国23个城市设立永久性的道旁废气检测系统,超标车辆将被责令立即停驶,并罚款2500英镑。三是改革燃料。据统计,目前全球有60%以上的汽车发动机使用无铅汽油,其中日本与巴西已全部使用无铅汽油;加拿大从1989年12月1日起市场只供应无铅汽油;美国汽油90%无铅;瑞典汽油56%无铅。各国还加紧开发以清洁能源为动力的低污染汽车技术,以促使其早日实用化。四是改善公共交通,控制汽车的数量和密度。欧洲的荷兰、丹麦、英国、德国等国先一步,而美国的洛杉矾市扩大公共运输系统,使该市每天车流量减少了9万辆,汽车废气排放量由此而减少了50%。
近年来我国在预防和治理光化学烟雾上也采取了一系列综合性措施,其中包括制订法规,在污染严重的大中城市,制定了严格的大气质量标准和各类汽车尾气排放标准,引导、鼓励发展天然气汽车和电动汽车。同时,要提高汽油质量,推广无铅化汽油。1996年9月中旬,我国南京市绿色出租汽车公司,专门从上海大众汽车制造厂订购了200辆环保型出租车,这种出租车使用洁净的液化气作为燃料,从而使汽车尾气排放造成的污染大大降低。使用天然气汽车和电动汽车也是我国下世纪实现可持续发展战略的必要选择。
9. 居室是我们日常生活中最重要的场所.现代入在“煤烟型”、“光化学烟雾”污染后,正在进入以“室内空气污
(1)氨为共价化合物,电子式为![]() ;平面正六边形; (2)减少室内污染应使用绿色建材,用符合国家标准的各种建材或经常打开门窗,保持室内空气流通,可减少室内污染物的浓度,减少对人体的危害, 故答案为:选用符合国家标准的各种建材或经常打开门窗,保持室内空气流通; (3)用化学滴定法对教室内空气中甲醛的含量进行测定,可利用甲醛易溶于水的性质取样测定,具有做法为用注射器收集空气或在教室内较长时间放置一盆清水(以吸收甲醛), 故答案为:用注射器收集空气或在教室内较长时间放置一盆清水(以吸收甲醛); (4)次碘酸钠将溶液中游离的甲醛氧化为甲酸钠,反应的离子方程式为HCHO+IO - +OH - ═HCOO - +I - +H 2 O,经适当酸化后,剩余的次碘酸钠与碘化钠又生成碘,反应的离子方程式为IO - +I - +2H + ═I 2 +H 2 O,反应的关系式为:I 2 ~IO - ~HCHO,I 2 ~2S 2 O 3 2- ,应知道总碘量、空气的体积以及硫代硫酸钠的用量, 故答案为:HCHO+IO - +OH - ═HCOO - +I - +H 2 O;IO - +I - +2H + ═I 2 +H 2 O;空气的体积(或教室的体积)、硫代硫酸钠的用量. |