Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)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)Полиграфия-(1312)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)

Процессы образования и гибели озона. Понятие «нулевого цикла» озона





Лекция 9. Озон в атмосфере.

 

 

На высоте 30 – 50 км взаимодействие атомарного кислорода с 02 приводит к образованию озона:

Эта реакция происходит и на больших высотах. Однако образующаяся колебательно-возбужденная молекула озона с малым характеристическим временем мономолекулярно распадается на исходные частицы. Образование стабильной молекулы озона О3 происходит лишь в результате реакции О3 с "третьей" частицей М (02 или N2) с тепловым рассеянием колебательного возбуждения:

С понижением высоты скорость образования 03 увеличивается пропорционально произведению [02]х([02] + [N2]) и уменьшается из-за поглощения света с λ < 240 нм, что определяет наличие максимума содержания озона на высоте около 25 км.

Тепловое рассеивание энергии на этой высоте происходит в результате реакции

 

- первой из значимых реакций, имеющей активационный барьер (13,6 кДж/моль).

 

Наряду с реакцией (21) к уменьшению концентрации озона (О3 ) в стратосфере ведет наиболее существенная для сохранения жизни на суше реакция поглощения солнечного света с λ < 310 нм:

Особенно эффективно поглощается свет в диапазоне длин волн 200 – 310 нм. Другие атмосферные газы в этом диапазоне длин волн поглощают свет не столь эффективно.

Образующийся в реакции (22) синглетный кислород живет в стратосфере 64,6 мин. Наибольшие его концентрации наблюдаются на высотах 30 – 80 км с максимумом 4*1010 см-3 на высоте 50 км. Молекула 02 (1Δ) не отличается высокой реакционной способностью. Наиболее эффективно она реагирует с озоном:

Реакция (22) протекает не только в мезо- и стратосфере, но и в верхних слоях тропосферы, в том числе когда фотохимическое образование 03 по реакциям (1), (19), (20) уже практически не происходит.

Процесс образования и разложения озона по реакциям (1), (19) – (22) называют циклом Чэмпена:

Нетрудно убедиться, что сумма этих реакций приводит к нулевому циклу:

В нулевом цикле не происходит изменения химического состава системы, в нем поддерживается лишь то или иное ее стационарное состояние, причем солнечный свет переходит в теплоту. Этот озоновый нулевой цикл и ответствен в стратосфере за повышение температуры на высоте 50 км.



 

Поможем в написании учебной работы
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой




Дата добавления: 2013-12-14; Просмотров: 1869; Нарушение авторских прав?;


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



ПОИСК ПО САЙТУ:


Читайте также:
studopedia.su - Студопедия (2013 - 2022) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление




Генерация страницы за: 0.018 сек.