대기중의 질소산화물 검토
1. 질소산화물의 성질
질소산화물에는 N2O(nitrous oxide), NO(nitric oxide), NO2(nitrogen dioxide), NO3(nitrogen trioxide), N2O3(nitrogen sesguioxide), N2O4(nigtrogen tetroxide), N205(nitrogen pentoxide) 등 7개의 형태가 있다. 또한 이 7가지 형태 이외에 수산화물(hydrated oxide)로 HNO2(nitrous acid)와 HNO3(nitric acid)가 있다.
(1) N2O
대기중에 보통 620g/m3 정도가 있으며 이 화합물은 고공에서 질소가스와 오존의 반응으로 형성된다. 화학적으로 상온에서 안정상태이며 따라서 오염물질이 아니다. N2O의 농도가 10의 범위가 되면 웃음이 나온다.
(2) NO
무색 무취이며 약간 물에 녹는다. 이 화합물이 고온 연소시에 주로 발생되는데 그 화학방정식은, N2 + O2 = 2NO2 이며 이 반응은 온도와 밀접한 관계가 있다. 즉 고온에서는 우로 저온에서는 좌로 반응이 이동한다. 만약 연소후에 갑자기 가스를 냉각시킬 경우에는 화학적 평균을 이룰 시간이 모자라므로 NO가 배기 가스내에 남게된다.
(3) NO2
이 가스는 부식성이 강하고 산화력이 크며 생리적인 독성과 자극성을 유발하는 수도 있다. NO2 를 형성하는 과정에는 두가지가 있는데, 그중의 하나는 NO2의 농도가 100 ppm 이상이며 O2가 많고 연소온도가 1093 0C 이상이어야 한다.
2NO + O2 ⇒ 2NO
여기서 NO는 배기상태의 온도에서는 불안정함으로 다시 NO3와 NO가 결합해서 NO2가 발생한다. 즉 NO3 + NO ⇒ 2NO2, 배기가스가 대기중에 노출되면 즉시 백배이상으로 희석되는데 이 희석되는 기간동안에 약 10%의 NO가 NO2로 산화된다. 이러한 현상은 갑자기 충분한 산소와 접촉되기 때문이다.
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2012.01.18
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