대기 중 화학반응 대기 중 화학반응

V. 대기 중 화학반응

V. 대기 중 화학반응

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대기 중 화학반응 대기 중 화학반응

Ø 2차오염물 생성(O

) Ø 산화조건

Ø 여러 반응이 동시에 일어남(1atm, 25

C)

: 오염물의 지속적인 배출 및 생성물들의 연속 반응

Ø 평형상태가 아님

: 평형상수로 부터 예측이 불가

Ø 반응속도에 의해 오염물 거동 결정

반응속도(Kinetics) 반응속도(Kinetics)

Ø 단위: 농도/시간(M/s, ppm/s, ...) Ø 반응속도는 다음에 의존

1. 반응물(생성물)의 농도 2. 온도(속도상수)

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(1) 광분해(Photolysis by actinic radiation, l=290 ~ 1000nm) (2) 산화(Oxidation)

OH^. O₃ NO₃^.

Concentration ~0.06ppt ~30ppb ~1ppt Hexane

k (^cm3/molecule/s) 5.61x10^-12 ~10^-23 2.8x10^-16 Lifetime 1.4 days >4500 yrs 4.7yrs

대부분의 유기물은 OH^.와의 산화반응이 주요 분해 기구

휘발성유기물의 대기 중 반응

휘발성유기물의 대기 중 반응

오존생성반응 오존생성반응

NO₂ + hv NO + O (1) O + O₂ + M O₃ + M (2)

NO + O₃ NO₂ + O₂ (3)

RH + OH^. R^. + H₂O (4)

R^. + O₂ RO₂^. (5)

RO₂^. + NO RO^. + NO₂ (6) RO^. + O R’CHO + HO ^. (7)

- Chemistry of NO

:

- Organic Compounds (RH) Chemistry:

k₁[NO₂] [O₃]_ss =

k₃[NO]

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1. 다음의 일산화질소의 공기 중 산화반응에 대하여 2NO + O₂ → 2NO₂ k=7.11x10^-10 ppm^-2min^-1,

(1) 반응속도식을 세우고

(2) NO와 NO₂의 시간에 따른 농도변화식을 유도하고 NO의 초기농도가 0.1ppm일때 NO가 90% 감소할 때 소요되는 시간을 구하고 이 시간에서 NO₂의 농도를 구하시오. 단, P=1atm, 초기 NO₂ 농도는 0ppm, 공기 중 산소는 21% 임.

2. 수업자료 Table 5.2중

(1) Acetaldehye와 Isoprene의 화학식을 쓰시오.

(2) 이 두 유기물의 대류권(Troposphere)에서의 총 Lifetime을 계산하고 각 유기물에 대하여 어떤 반응이 대류권에서의 주요한 반응인지 쓰시오.

3. 수업자료 중 Ozone Isopleth를 이용하여 VOC=1.8 ppmC, NOx= 0.04ppm 인 대기조건이 어디에 속하는지(NOx limited/VOC limited) 밝히고, 이 지역에서 오존 생성을 감소시킬 수 있는 효과적인 대책은 무엇인지 쓰시오.

Homework

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