酸沉降(2008年3月,王振山)分解.ppt

* 脱硫过程： SO2+2H2O→H2SO3， H2SO3+CaCO3→CaSO3+H2O+CO2↑, CaSO3+2H2O +1/2O2→CaSO4·2H2O ；或写作： CaCO3+SO2＋1/2H2O→CaSO3 ?1/2H2O ＋CO2↑ Ca(OH)2 +SO2→CaSO3?1/2H2O ＋1/2H2O CaSO3?1/2H2O +SO2+ 1/2H2O →Ca(HSO3 氧化过程： 2CaSO3?1/2H2O＋O2＋3H2O→2CaSO4 ?2H2O Ca(HSO3)2 + O2＋2H2O →CaSO4?2H2O+H2SO4 * 该法具有脱硫反应速度快，脱硫效率高(＞95%)等优点，但存在投资和运行维护费用都很高，脱硫产物较难处理，易造成二次污染，系统复杂，启停不便等问题 将脱硫过程和氧化过程的反应合并起来， 写作：CaCO3(s)+2H2O+1/2O2+SO2 CaSO4?2H2O(s)+CO2(g) Ca(OH)2+SO2→CaSO3+H2O， 2CaSO3+O2→2CaSO4 ④、控制汽车尾气排放。 * * 　具有讽刺意味的是，造成酸雨的原因 之一，恰恰是人类为了减少环境污染所 作的努力。起初，人们为了把工业区的 烟雾减少到最低限度而开始修筑高烟囱 ，有的竟高达360米。这些烟囱虽然减少 了烟雾对当地空气的污染，但烟雾却被 强风送到了数千千米以外的地方，这些 高烟囱就像化学武器一样作用于整个北 半球。 * 来自中国的酸雨降落在日本，而来自日本的酸 雨又降落在美国，从美国飘往加拿大的含酸空气 估计每年有1900万吨，云集在瑞典和挪威上空的 二氧化硫气体，2/3是来自英国和德国的工业区 * 酸雨袭击南极 令人震惊的是，南极也观测到了酸雨，而且是 比较强的酸雨。例如，我国南极长城站1998年 4月曾先后8次观测到酸雨，其中最低pH值只有 4.45。长城站的铁质房屋和塔台被锈蚀得成层 剥落，有的不得不进行更新。为了减缓腐蚀， 每年要刷2-3次油漆。 小结：酸雨的形成 以 SO2、NOx造成降水酸化为例，概述酸雨的形成过程。 (a)由源排放的气态SO2、NOx经气相反应生 成H2SO4、HNO3或硫酸盐、硝酸盐气溶胶； (b)云形成时，含SO42-和NO3-的气溶胶粒子以 凝结核的形式进入降水； (c)云滴吸收了SO2、NOx气体，在水相氧化 形成SO42-、NO3-； (d)云滴成为雨滴，降落时清除了含有SO42-、 NO3-的气溶胶； (e)雨滴下降时吸收SO2、NOx，再在水相中转化成SO42-、NO3-。 * 雨除 雨除 冲刷 冲刷 * 途径(b)、(c)为雨除，(d)、(e)为冲刷(云下清除过程)；在雨除和冲刷过程中同时进行着SO2、NOx的吸收及其液相氧化；H2O2、O3及·OH、HO2·对SO2、NOx液相氧化起了重要作用。??????大气中的其他气态物质和NH3、H2O2、O3和碳氢化合物等也会被清除进入降水，其中的一些物质(如碳氢化合物)可发生氧化转化，从而对降水起酸化作用。因此，酸雨的形成是酸化的化学过程与清除的物理过程交织在一起的。 * * * 降水的pH C O 2 ( g ) + H 2 O H 2 C O 3 K H C O 2 水合平衡常数，即亨利定律常数 2 二元酸H O C 3 的一级电离常数 C 二元酸H 2 O 3 的二级电离常数 H 2 C O 3 K a1 O H C 3 - + H + H C O 3 - + O C 3 2- K a2 H + * 石灰乳法： 1 2 + C a ( H S O 3 ) 2 O 2 + H 2 O C a S O 4 ? 2 H 2 O + H 2 S O 4 ( 石 膏 ) ④、控制汽车尾气排放。 以上方程式有错误！ * * * * * * * * * * 　　同一酸度的降水，其中的SO42-、 NO3-等含量可以相差很大。在偏远地 区，降水pH低 不一定表示污染严重； 城市附近的降水，有时pH并不低，降 水实际上已受到了污染。降水pH 与其 中酸、碱离子的平衡有关。 H+浓度不是一个守恒量，它不能表示 降水受污染的程度。 * 练习题：某次雨水的分析数据如下： c(NH4+)= 2.0×10-6 mol/L, c(Cl-)= 6.0×10-6 mol/L； c(Na+)= 3.0×10-6 mol/L, c(NO3-)= 2.3×10-5 mol/L； c(SO42-)= 2.8×10-5