КАТЕГОРИИ:


Астрономия- (809) Биология- (7483) Биотехнологии- (1457) Военное дело- (14632) Высокие технологии- (1363) География- (913) Геология- (1438) Государство- (451) Демография- (1065) Дом- (47672) Журналистика и СМИ- (912) Изобретательство- (14524) Иностранные языки- (4268) Информатика- (17799) Искусство- (1338) История- (13644) Компьютеры- (11121) Косметика- (55) Кулинария- (373) Культура- (8427) Лингвистика- (374) Литература- (1642) Маркетинг- (23702) Математика- (16968) Машиностроение- (1700) Медицина- (12668) Менеджмент- (24684) Механика- (15423) Науковедение- (506) Образование- (11852) Охрана труда- (3308) Педагогика- (5571) П Архитектура- (3434) Астрономия- (809) Биология- (7483) Биотехнологии- (1457) Война- (14632) Високи технологии- (1363) География- (913) Геология- (1438) 1065) House- (47672) Журналистика и масови медии- (912) Изобретения- (14524) Чужди езици- (4268) Компютри- (17799) Изкуство- (1338) История- (13644) Компютри- (11121 ) Художествена литература (373) Култура- (8427) Лингвистика- (374 ) Медицина- (12668 ) Naukovedenie- (506) Образование- (11852) Защита на труда- ( 3308) Педагогика- (5571) P Политика- (7869) Право- (5454) Приборостроение- (1369) Программирование- (2801) Производство- (97182) Промышленность- (8706) Психология- (18388) Религия- (3217) Связь- (10668) Сельское хозяйство- (299) Социология- (6455) Спорт- (42831) Строительство- (4793) Торговля- (5050) Транспорт- (2929) Туризм- (1568) Физика- (3942) Философия- (17015) Финансы- (26596) Химия- (22929) Экология- (12095) Экономика- (9961) Электроника- (8441) Электротехника- (4623) Энергетика- (12629) Юриспруденция- (1492) Ядерная техника- (1748) Олимпиада- (1312) Политика- (7869) Право- (5454) Инструменти- ( 1369) Програмиране- (2801) Производство- (97182) Промишленост- (8706) Психология- (18388) Земеделие- (299) Социология- (6455) Спорт- (42831) Строителство- (4793) Търговия- (5050) Транспорт- (2929) Туризъм- (1568) Физика- (3942) ) Химия- (22929 ) Екология- (12095) Икономика- (9961) Електроника- (8441) Електротехника- (4623) Енергетика- (12629 )

Лекция 11. Вода в атмосферата




Вижте също:
  1. Уводна лекция.ИДЕНТИФИКАЦИЯ НА МАЛКИТЕ РАЗЛИКИ
  2. ВНИМАНИЕ И ПАМЕТНА ЛЕКЦИЯ 26
  3. ВНИМАНИЕ И ПАМЕТНА ЛЕКЦИЯ 26
  4. ВНИМАНИЕ И ПАМЕТНА ЛЕКЦИЯ 26
  5. ВНИМАНИЕ И ПАМЕТНА ЛЕКЦИЯ 26
  6. ВНИМАНИЕ И ПАМЕТНА ЛЕКЦИЯ 26
  7. ВНИМАНИЕ И ПАМЕТНА ЛЕКЦИЯ 27
  8. ВНИМАНИЕ И ПАМЕТНА ЛЕКЦИЯ 27
  9. ВНИМАНИЕ И ПАМЕТНА ЛЕКЦИЯ 27
  10. ВНИМАНИЕ И ПАМЕТНА ЛЕКЦИЯ 27
  11. ВНИМАНИЕ И ПАМЕТНА ЛЕКЦИЯ 27
  12. ВНИМАНИЕ И ПАМЕТНА ЛЕКЦИЯ 28

В допълнение към поддържането на топлинния баланс на Земята, водата играе изключителна роля в миграцията и трансформацията на различни вещества в атмосферата.Циркулацията на водата в природата се осъществява в така наречения глобален цикъл.

Водата се изпарява в атмосферата от водни повърхности, от почвата, чрез изпотяване.Издига се във въздуха, докато се охлажда, кондензира с образуването на атмосферна влага, се носи от въздушни маси, пада като дъжд или сняг върху земната повърхност, потъва в почвата, образува подземни води или тече над повърхността, образувайки повърхностна (речна) отток.Средно около 10% от земната тропосфера постоянно е заета от облаци.Облачният слой има дебелина от няколкостотин до хиляди метра.Ефективният обем на облаците се увеличава благодарение на потока въздух, преминаващ през слоя облаци при скорост от 0,1 до 10 m / s.

Образуването на течна вода е тясно свързано с наличието в атмосферата на аерозоли - твърди или течни частици с ниска скорост на утаяване и в суспензия.Течната вода присъства в атмосферата в много форми, главно под формата на дим, мъгла, облаци и дъжд.

Всяка капчица влага в атмосферата, която се получава по време на кондензацията на водни пари, е вид микропроводник със специфичен химичен състав.На интерфейса въздух-вода на този микрочип, обменът на газ-течност протича интензивно с обкръжаващия въздушен поток.

В допълнение към разтворените атмосферни газове, капчиците вода също съдържат разтворени и твърди неорганични и органични атмосферни замърсители.В резултат, капка атмосферна влага е микрореактор газ-течност със сложен и променлив химичен състав.В този реактор, под действието на слънчева радиация и електрически заряди, могат да възникнат различни химични трансформации, главно окислителни, с участието на кислород и неговите активиращи продукти.

Животът на капките е малък - от няколко минути при големи дъждовни капки до около час в капките облаци.Животът на частици смог, по-малки от 1 микрон, достига една седмица.В раздела.Фигура 12 показва характерните размери на водните капчици, съдържанието на влага на единица обем въздух, стойностите на рН, йонната сила и съдържанието на железни и манганови оксиди като потенциални катализатори за редукционни трансформации в атмосферната влага.В замърсяващите частици водата присъства под формата на тънък филм от течност върху твърда повърхност и в дъждовните капки се намира под формата на хомогенна течна фаза.

За да се конкурират с газообразни процеси, химичните реакции в атмосферни водни частици трябва да бъдат много ефективни.Независимо от това, много процеси се появяват в атмосферната влага.Това се дължи на факта, че много газови компоненти имат висока разтворимост във вода.



Разтворимостта във вода е тясно свързана с коефициента на Хенри, който установява пропорционална връзка между моларната фракция на веществото в течната и газова фаза при условия на термодинамично равновесие.

Много газове леко се разтварят във вода.Същевременно веществата, участващи в киселинно-базови или кето-енолни трансформации, могат да имат повишена разтворимост поради образуването на други химични форми в разтвора.Така че, в случая на разтворимостта ще се увеличи поради взаимодействието с вода, последвано от дисоциация на сярна киселина:

По подобен начин, повишена разтворимост свързани с появата на следните реакции:

и повишената разтворимост на формалдехида е с реакцията

В химията на облаците и дъждовните капки, окислителите, присъстващи в газовата фаза, играят роля. , и свободните радикали OH, образувани в резултат на фотохимичните процеси, , както и техните органични аналози - ,

Атмосферната влага съдържа значителни концентрации на водороден прекис.Тъй като водородният пероксид е силен окислител, той може да участва в окисляването в течна фаза в присъствието на железни и манганови йони. :

Тази реакция е основната причина за образуването на "киселинен" дъжд.

Перокси киселините и органичните пероксиди имат висока разтворимост и могат да играят ролята на окислители във водната фаза. ,Като правило, през зимата съдържанието на окислители в атмосферната влага е много по-ниско, отколкото през лятото.Органични окислители и отговорни за появата на органични киселини в атмосферната влага и дъждовната вода.

В случая с радикалите ( ) има силна зависимост на съдържанието им от атмосферната влага от размера на капките: максималната концентрация се наблюдава в капчици с размер около 1 микрон.Това свидетелства за влизането на хидропероксидни радикали от газовата фаза в течността с относителното движение на въздуха и облачните капки.

Съдържанието на ОН в капките зависи от височината над морското равнище, което отразява факта, че фотохимичните процеси, включващи UV светлина, са отговорни за образуването на ОН.

Един от източниците на OH в капчиците облаци е реакцията на хидропероксидния радикал с озона, разтворен във водната фаза:

Тази реакция води до разрушаване на озона в тропосферата (при наличието на облаци).В същото време, при отсъствие на облаци в комбинация с радикален води до образуването на озон.