대기오염개론 3장 연습문제 풀이

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대기오염개론 3장 연습문제 풀이

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목차

3.5 연소과정에서 질소산화물의 발생원인에 대하여
설명하시오.
3.6 대기 중 NO, NO₂, NO₃농도의 일 변동특성에 대하여 설명하시오.

본문내용

3.5 연소과정에서 질소산화물의 발생원인에 대하여
설명하시오.

☑ 질소산화물이란 ?

✔ 질소와 산소의 화합물로 연소과정에서 공기 중의 질소가 고온에서 산화 되어 발생한다. NO, NO₂, NO₃, N₂O, N₂O₃, N₂O₄ 및 N₂O₅의 7가지 종류가 알려져 있는데 이중 대량으로 배출되어 공해 문제로 중요한 물질은 일산화질소(NO) 및 이산화질소(NO₂) 이다. 통상 대기오염 측면에서
질소산화물(NOx)이라 한다.

- NO : 물과 황산에 약간 용해되는 자극성 냄새의 무색 기체로써 대기중에
높은 농도로 배출될 경우 갈색을 띤다. 이 화합물이 고온 연소 시에 주로 발생되는데 그 화학식은 N₂+ O ➡ 2NO 이며 이 반응은 온도와 밀접한 관계가 있다. 즉 고온에서는 정반응, 저온에서는 역반응이 일어난다. 만약 연소 후에 갑자기 가스를 냉각시킬 경우에는 화학적 평형을 이룰 시간이 모자라므로 NO가 배기가스 내에 남게 된다.


- NO₂: 알카리 및 클로로포름에 용해되는 자극성 냄새의 적갈색 기체이다.
이 가스는 부식성이 강하여 산화력이 크며 생리적인 독성과 자극성을 유발하는 수도 있다. NO₂를 형성시킬 수 있는 과정에는 두 가지가 있다. 그 중의 하나는 다음과 같은데 이 경우에 있어서 NO의 농도가 100ppm 이상이며 O₂가 많고 연소온도가 1093℃이상이어야 한다. N + NO ➡ 2NO₂ 여기서 NO 배기 상태의 온도에서는 불안정함으로써 다시 NO₃와 NO가 결합해서 NO₂가 발생한다. NO₃+ NO ➡ 2NO₂ 이 경우에 있어서 생성되는 NO₂의 양은 실제로 발생된 NO의 약 0.5% 밖에는 안 된다. 배기가스가 대기 중에 노출되면 즉시 백배 이상으로 희석되는데 이 희석되는 기간 동안에는 약 10%의 NO가 NO₂로 산화된다. 이런 현상은 갑자기 충분한 산소와 접촉되기 때문이다.
① No : 분자량 : 30, 비중 : 1.34, 녹는점 : 163.6℃ 끓는 점 : -151.8℃
② No₂: 분자량 : 46.01, 비중 : 1.58, 녹는점 -9.3℃ 끓는점 : 21.3℃

참고 자료

없음