二氧化氮范文

二氧化氮范文（精选12篇）

二氧化氮 第1篇

1 材料与方法

1.1 主要试剂和仪器

主要试剂:纳米二氧化钛、微米二氧化钛由南京海泰纳米材料有限公司生产,纳米二氧化钛型号为HTTi-03-01,金红石型,白色粉末,含量为99%,平均粒径30 nm,比表面积≥100 m2/g,堆积密度0.2 g/cm3,表面包硅处理,具有亲水性;微米二氧化钛型号为TiP-E1500,金红石型,白色粉末,含量为99%,平均粒径1 500 nm;其他试剂:冰乙酸、对氨基苯磺酸、盐酸萘乙二胺、三氧化铬砂子氧化管(把一氧化氮氧化成NO2)、NO2标准溶液。主要仪器:UV2600紫外可见分光光度计、QC-2型大气采样器。

1.2 试验方法

试验分为3组:纳米二氧化钛组、微米二氧化钛组、对照组。采样和检测分别按照国家相关职业卫生标准进行[1,2]。每个多孔玻板吸收管加入NO2吸收液5.0 ml,在多孔玻板吸收管进气口与三氧化铬砂子氧化管之间串联一个长10 cm、半径0.5 cm的透明圆形塑料管。纳米二氧化钛组、微米二氧化钛组的塑料管中分别加入0.5 g纳米二氧化钛、5 g微米二氧化钛,两端用玻璃棉塞紧,对照组的塑料管中塞入相等数量的玻璃棉。

采样地点为某机械制造企业的手弧焊操作位、氩弧焊操作位、天然气加热炉巡检位,采样时工人正常作业,且佩戴个体防护用品,通风设施正常开启。

将3组采样管平行放置,进气口紧挨在一起,采样的开始和结束时间一致,流量0.5 L/min,连续采样15 min,每个采样点分别采集3次。采样后立即封闭吸收管进出气口,样品当天检测,实验室检测采用盐酸萘乙二胺分光光度法[2]。

1.3 数据处理

根据实验室检测结果,计算经过吸附后进入吸收液前空气中NO2的浓度(mg/m3),用SPSS 13.0统计软件对各项数据作单因素方差分析并计算吸附率。

吸附率采用下述计算公式:

吸附率(A)=(C-Co)/C100%

式中:C为对照组NO2的浓度,Co分别为纳米二氧化钛组、微米二氧化钛组NO2的浓度。

2 结果

纳米二氧化钛组与对照组、微米二氧化钛组相比,经过吸附后的空气中的NO2浓度均明显减少,差异具有统计学意义(手弧焊操作位、氩弧焊操作位、天然气加热炉巡检位F值分别为250.30、42.08、632.54,均Р<0.05),而微米二氧化钛组与对照组差异无统计学意义(Р>0.05)。纳米二氧化钛组和微米二氧化钛组在手弧焊操作位、氩弧焊操作位、天然气加热炉巡检位的NO2的吸附率分别为72.22%、70.64%、81.43%和2.41%、4.38%、0.98%。见表1。

注:纳米二氧化钛组与对照组比较:aP<0.05;与微米二氧化钛组比较,bP<0.05。

3 讨论

近年来,世界纳米技术呈现突飞猛进的发展势头,美国“新兴纳米技术计划(PEN)”统计机构报告显示,目前全球已有24个国家的485家公司生产纳米技术相关产品,总计超过1 000种[3]。我国目前已有数百家企业从事纳米科技的产品开发和生产。而最有可能接触纳米材料的人群是生产和使用纳米材料的职业人群,纳米材料的生产者和使用者,可以经呼吸道、消化道和皮肤接触纳米颗粒物,因而纳米材料对职业工人健康的影响已是一个现实问题,开展纳米材料对职业人群健康危害方面的研究就显得十分紧迫。

纳米材料的颗粒尺度为0.1～100 nm,在这种粒径尺寸下,纳米颗粒很难沉降,能长时间漂浮在空气中;并且随着粒径减小,比表面积急剧变大,表面原子具有高的活性、极不稳定,很容易与其他原子结合,具有很强的吸附能力,使其在环境治理、医药等领域具有广泛的前景。如复合纳米ZrTiO3在室内通常条件下对甲醛的吸附率在95%以上[4],纳米氧化锌对废水中的Cu2+的吸附率为98.3%,对Cd2+吸附率为98.6%[5]。但同时这种特殊的结构使纳米颗粒也更容易吸附空气中的污染物,成为多种污染物广泛传播的重要载体,造成快速、广泛而持久的室内空气和环境污染。而在合成和使用纳米的环境中存在多种有毒有害的化学物质和粉尘,纳米颗粒在生产和使用过程中逸散出来并能长时间漂浮在空气中,吸附作业环境中的各种有害物质,有可能使这些原本处于低浓度的有害物质因为纳米颗粒的富集作用而使浓度迅速升高,甚至超过国家规定的最大容许浓度。

本次研究就针对以上情况,研究纳米二氧化钛对作业场所中NO2是否具有吸附作用。结果表明,不管是在电焊、还是加热炉作业现场,纳米二氧化钛对NO2的吸附率都达到70%以上,而微米二氧化钛则几乎不吸附,这说明纳米二氧化钛对工作场所中这种低浓度的NO2具有强烈的吸附作用。NO2是作业场所中普遍存在的化学毒物之一,在电焊维修、热力供应过程中都可以产生。如果作业场所中同时存在纳米颗粒和NO2,即使是低浓度的NO2通过纳米颗粒的吸附富集后,浓度也可能超过国家职业限值要求。职业人群吸入这种纳米颗粒,除纳米颗粒的危害外,还必须考虑NO2的危害。同时由于纳米颗粒粒径小,比较容易进入细胞,是否同时携带吸附的有害物质进入细胞,从而引起更大的危害,这都有待于进一步的研究。

目前,纳米材料生物效应的研究主要是单纯采用高剂量纳米材料进行短期染毒的急性动物实验和细胞实验,这与实际情况中的接触物质和较低剂量长期接触方式都有较大的差异,考虑到纳米材料的特殊理化性质,对作业环境中有毒有害物质的吸附和交互作用后毒性可能被放大,因而对纳米颗粒的生物效应研究不仅需要考虑纳米颗粒本身的毒性,还必须考虑其吸附环境中有害物质后毒性可能被放大,才能比较确切地了解在实际环境下纳米颗粒的生物效应。

摘要：目的 初步探讨纳米二氧化钛对工作场所空气中二氧化氮(NO2)的吸附作用。方法 按照现行的国家职业卫生标准进行采样和检测,采样时先让空气通过纳米二氧化钛或微米二氧化钛后才进入吸收液,换算成经过吸附后进入吸收液前空气中NO2的浓度。结果 纳米二氧化钛组与对照组和微米二氧化钛组相比,被吸附后空气中的NO2浓度明显减少,差异均具有统计学意义(Р<0.05);纳米二氧化钛组和微米二氧化钛组在手弧焊操作位、氩弧焊操作位、天然气加热炉巡检位的NO2的吸附率分别为72.22%、70.64%、81.43%和2.41%、4.38%、0.98%。结论 纳米二氧化钛对工作场所空气中NO2具有很强的吸附作用,对生产和使用纳米材料的职业人群须加强职业防护。

关键词：纳米二氧化钛,二氧化氮,吸附,富集,职业危害

参考文献

[1]GBZ 159-2004工作场所空气中有害物质监测的采样规范[S].

[2]GBZ/T160.29-2004工作场所空气有毒物质测定无机含氮化合物[S].

[3]David R.Nanotechnology and consumer products[Z].USA:CPSC Hear-ing,2009:1.

[4]景作亮,邓启良,王建清.复合纳米TiO2/ZrO2对甲醛吸附性能的研究[J].职业与健康,2004,20(12):13-16.

二氧化氮 第2篇

英德中学高一化学组梁瑞朝

一、教学目标：

1.使学生从情感上认识到酸雨的危害、酸雨的来源以及成分 2.通过本节课的学习，使学生的爱国主义态度得到了增强； 3.帮助学生树立了正确的社会价值观。

二、教学重点：二氧化硫和二氧化氮对大气的污染

三、教学难点：酸雨的成分及形成

四、教学过程

【导入】同学们，平时你们尝过雨水的味道吗？那味道如何呢？通常雨水都是没有味道的，但是在某种特定的环境下，从大气中雨水却是酸的，pH值也小于5.6，那么在化学上我们称这中大气降雨是酸雨。那为什么雨水从无色无味变成了酸的呢？这就是我们这节课所要探索的内容。

【演示】多媒体设备投影酸雨的影片（内容有关一场重庆的黑雨）

【提问】影片当中重庆的酸雨的pH值居然达到了3.9，那么这场雨真是彻彻底底的一场酸雨了，那我有个问题想要提问大家，那么酸雨是怎么形成的呢？（学生回答）

【讲述】其实酸雨都是由于大气的主要污染物：二氧化硫和二氧化氮造成的，那么其中的作用机理是那些呢？请同学们互相讨论一下，酸雨中的“酸”究竟是什么呢？

【讨论】叫学生分成一个个四人小组，分别讨论酸雨是怎样形成的以及其中的酸是什么物质。

【讲述】经过大家的讨论，大家得出的结论是多种多样的，其中也不乏有创造性的思维得出的结论，这些答案虽然并不完全正确，但是都体现着大家的集体智慧；但是究竟酸雨在形成过程中出现什么样的作用机理呢？ 【多媒体演示】酸雨形成的作用机理

SO2H2OH2SO3 2H2SO3O22H2SO4 3NO2H2OHNO3NO

【讲述】所以酸雨的幕后黑手就是二氧化硫和二氧化氮，但是酸雨中硫酸的成分较大。酸雨的危害非常巨大。它们能够直接危害人体健康，引起呼吸道疾病，严重时会使人死亡；还会直接破坏农作物、森林、草原、使土壤、湖泊酸化，还会加速建筑物、桥梁、工业设备、运输工具及电信电缆的腐蚀。

【多媒体演示】在多媒体课件上演示酸雨危害图片 【提问】那么酸雨的来源是什么呢？

【学生回答】主要是工厂排放的废气以及大量汽车排放的尾气就是酸雨的主要来源。【讲述】其实酸雨只是一种危害形式，其实二氧化氮和二氧化硫的污染的表现形式还有光化学烟雾以及酸雾，它们会严重地危害人们地身体健康。

【多媒体演示】展示洛杉矶光化学烟雾污染的图片以及工厂排放废气图片

【讲述】所以治标先治本，控制酸雨和光化学烟雾必须从源头上做起，必须控制二氧化硫和二氧化氮的排放。那么怎样控制呢？现在请大家出谋献策。共同讨论一系列切实可行的方案并且说出你的理由。

【讨论】让学生依照82页的实践活动：分析空气污染的成因。将全班同学分成一个个四人小组，并利用头脑风暴法列举出空气污染的代表事例并说出解决方案。【学生回答】每组派出一个代表将本组研究的成果公之于众，并且提出的方案好的话大家以掌声表示支持程度。

制服二氧化碳 第3篇

如今，该湖深水之下的可深性二氧化碳又多达创记录水平，眼看当年的二氧化碳喷发事故，即将再次爆发。庆幸的是，科学家们研究出了制服二氧化碳再次喷发的对策。

尼奥斯湖为何周期性地喷发二氧化碳？科学家又是用什么方法制服的呢？

原来，尼奥斯湖宽1800米，深210米，位于一座古老的火山入口处。在湖底下方，地幔内炽热的火山岩浆就像地下泉水源源地输送二氧化碳。这些气体生成含有高浓度碳酸的水，冒起大量的气泡，并涌进湖底。

就大多数火山湖泊而言，由于季节性的温度变化，其暖水层和冷水层相互掺合，使得冒着泡沫的气体会逐渐逸入空中。然而，尼奥斯湖位于热带地区，它的温度几乎保持不变。结果，暖水层就像一个大盖子似的扣在冷水层上面。而冷水层还要持续地吸收二氧化碳，一直到完全饱和，不能再吸的时候，便轰鸣大作，气体压力把含有高浓度碳酸气体的水喷射出湖面，于是大量的二氧化碳随之喷发并飘散至附近的地方。

美国地球化学家威廉·埃文斯提出了“气体提升法”，以抵消二氧化碳在湖底的积累量并降低它喷出湖面的浓度。这样，二氧化碳日积月累的隐患便可被消除。2001年春天，按照“气体提升法”，科学家将一根200米长的升气管插入尼奥斯湖，富含碳酸气的水即从湖底喷发，喷到足有50米高的上空。迄今，这支升气管仍在喷发着二氧化碳。

二氧化硫PK二氧化碳 第4篇

一、二氧化硫和二氧化碳性质的异同

1. 物理性质

相同点:常温下, 二者都是无色气体, 密度都大于空气。标况下, 二氧化硫的密度为2.8752g/L, 二氧化碳的密度为19643g/L。

不同点:二氧化碳没有气味, 二氧化硫有刺激性气味;二氧化碳无毒, 二氧化硫有毒;二氧化碳能溶于水 (1体积水大约溶解1体积气体) , 二氧化硫易溶于水 (1体积水大约溶解40体积气体) ;二氧化硫易液化。

2. 化学性质

相同点: (1) 都是酸性氧化物

a.都能和水反应, 生成的酸不稳定, 只能存在于溶液中。

b.都能和碱反应, 用量比不同, 生成物不同 (碱过量生成正盐, 碱不足量生成酸式盐) 。

例如:Ca (OH) 2+SO2 (少量) =Ca SO3+H2O

Ca (OH) 2+SO2 (过量) +H2O=Ca (HSO3) 2

Ca (OH) 2+CO2 (少量) =CaCO3+H2O

Ca (OH) 2+CO2 (过量) +H2O=Ca (HCO3) 2

(2) 都有一定的氧化性

不同点: (1) 二氧化硫常表现还原性, 二氧化硫无还原性。

SO2+Cl2+2H2O=2HCl+H2SO4

(2) 二氧化硫具有漂白性, 能漂白某些有色物质, 二氧化碳不能。

(3) 造成大气污染的原因不同:二氧化硫形成酸雨, 二氧化碳引起温室效应。

二、鉴别二氧化硫和二氧化碳的方法

二氧化硫和二氧化碳都能使澄清的石灰水变浑浊, 若通入的气体过量, 则沉淀都可以消失。所以不能用澄清的石灰水鉴别二氧化硫和二氧化碳。通常可用以下方法:

(1) 有刺激性气味的为二氧化硫, 无味的为二氧化碳。

(2) 用品红溶液。使品红溶液褪色的是二氧化硫, 不能使品红褪色的是二氧化碳。

(3) 用高锰酸钾溶液, 紫色褪去的是二氧化硫, 无明显现象的是二氧化碳。

(4) 用氢硫酸, 出现浑浊的是二氧化硫, 无明显现象的是二氧化碳。

(5) 用氯化铁溶液, 使棕黄色变浅的的二氧化硫, 无明显现象的是二氧化碳。

(6) 用溴水, 使橙色褪去的是二氧化硫, 无明显现象的是二氧化碳。

三、如何检验和鉴别某混合气体中含有二氧化硫和二氧化碳

检验和鉴别二氧化硫方法有多种, 例如, 二氧化硫通入品红溶液中品红褪色;通入溴水中溴水褪色;通入澄清石灰水中也能生成白色沉淀。检验和鉴别二氧化硫碳方法一般是跟澄清石灰水生成白色沉淀。因此, 必须先检验或鉴别二氧化硫, 后检验或鉴别二氧化碳。方法如图装置所示:

若A瓶品红溶液褪色, 证明混合气体含有二氧化硫。B瓶除去剩余的二氧化硫, 化学反应方程式为:2KMn O4+5SO2+2H2O=K2SO4+2MnSO4+2H2SO4.

C瓶品红溶液不褪色, 说明二氧化硫已除尽, 若D瓶澄清的石灰水变浑浊, 则证明原混合气体中有二氧化碳。

四、巩固练习

1.检验二氧化硫中是否含有二氧化碳, 可采用的方法是 ()

A.通过品红溶液B.通过澄清的石灰水

C.先通过氢氧化钠溶液再通过澄清的石灰水

D.先通过酸性高锰酸钾溶液, 再通过澄清的石灰水

2.将二氧化碳通入下列溶液中, 不能发生反应的是 ()

A.CaCl2B.Na2CO3

C.Na2SiO3D.NaClO

3.下列气体不能用浓H2SO4干燥的是 ()

A.CO2B.NH3

C.SO2D.HCl

4.下列物质能使品红溶液褪色的是 ()

(1) 干燥的Cl2 (2) Na2O2 (3) O3

(4) 活性炭 (5) SO2

A.除 (1) 外其他都可以B.只有 (1) (2) (3)

C.只有 (1) (4) (5) D.全部都可以

5.下列实验能证明一定有二氧化硫存在的是 ()

(1) 能使澄清的石灰水变浑浊

(2) 能使湿润的蓝色石蕊试纸变红

(3) 能使品红溶液褪色

(4) 通入足量的氢氧化钠溶液再加氯化钡溶液有白色沉淀产生, 该沉淀溶于稀盐酸

(5) 通入溴水能使溴水褪色, 再滴加硝酸钡溶液有白色沉淀产生

A.都能B.都不能

C. (3) (4) (5) D.只有 (5)

二氧化碳一氧化碳教学反思 第5篇

二氧化碳、一氧化碳气体学生并不陌生。在生活中，学生虽然对二氧化碳、一氧化碳有一些了解，但都是零散的、初步的。本节课教学，帮助学生将所学知识系统化、网络化，并与前面化学物质的学习联系起来，初步形成知识结构;同时，完善学生对二氧化碳在自然界、在生命活动中作用的认识，完善一氧化碳在生活、生产中作用的认识。

本节教材的特点是实验较多，联系生活和生产实际的内容也较多，教学设计以化学性质为中心，密切联系生活实际，从实验着手，通过新旧知识联系、对比，结合性质与用途，使性质、用途紧密联系。一氧化碳还原性教学难点的.突破，从比较一氧化碳和二氧化碳的分子组成差异入手，结合氧化还原反应中得氧与失氧分析，使学生认识由于在它们的每一个分子中相差一个氧原子，使它们的性质大不相同，一氧化碳还可夺取氧，具有还原性。并通过实验来论证自己的分析。

本节课以录像“屠狗妖之谜”和身边的事例引出，激发了学生好奇心和探究欲望。教学中实验贯穿始终，问题的设计，为学生的学习创设了一个宽松、开放、自我、探究的学习空间，让学生主动参与学习中，发表自己的见解和生活中自己知道但无法解释的有关现象，使学生思维的敏捷性得到释放，思维的深度和广度得到发展，同时，也激发了学生的探究意识和探究精神。

二氧化碳争功 第6篇

“哎呀，热死我了，天上在下火！”巧巧嚷着来到小明家。小明正在看报纸，赶忙从冰箱里拿出两瓶汽水，送给巧巧一瓶。

刚打开汽水瓶盖，只见有许多大大小小的气泡，争先恐后冒出来。“阿嚏”！忽然听见一个喷嚏的声音，小明奇怪地看看一旁的巧巧，发现她也奇怪地望着自己。

“谁在打喷嚏？”小明和巧巧同时问道。

“是我！二氧化碳！”一个脆声声的声音在回答。

“什么？二氧化碳？你在哪里？我怎么看不见你呢？”小明和巧巧好奇极了。

“我在汽水瓶里，你们看到的那些气泡就是我啊。哎呀，可憋死我了！”二氧化碳学着巧巧的声调说：“现在吗？我就在空气里面，平时你们是看不见我的。”

小明说道：“是啊，自然课学过，空气中主要是氮气和氧气，仅仅含有0.03％的二氧化碳，非常非常少，是空气中的小弟弟。”

二氧化碳不满地说：“听你的口气，是看不起我们二氧化碳啊？其实我们是伟大一族呢！”

巧巧笑了：“什么什么？我只听说氧气最重要最伟大，人离开氧气就会窒息死亡。对了，街上还有几家‘氧吧’，考试前妈妈带我去过，吸氧可以提高学习效率……”小明打趣地说：“没听说哪开了一家‘二氧化碳吧’！对了，最近二氧化碳名声大震，叫做‘温室气体’，是地球变暖的重要原因啊！”

二氧化碳生气地说：“你们说得不对！严重侵害了我们的名誉权。和氧气一样，我们也是地球生物必不可少的气体啊。远的不说，我先问你，每天你必须吃饭吧？吃荤也好，吃素也好，反正都是靠植物而生活。”

巧巧有些不明白：“怎么都是靠植物生活呢？吃肉也能饱肚子啊？”

小明想了想在一旁说：“二氧化碳说得有理，比如牛羊生长，也要依靠吃草。但是吃饭和你们二氧化碳有什么关系呢？”

光合作用：最伟大的化学反应！

二氧化碳高声解释道：“关系？关系大了！绿色植物把无机物制造成有机的食物，满足生长的需要。叶子就是一个食品工厂：叶子上面有许多气孔，阳光下，这些气孔一面排出氧气和蒸腾水分，一面还吸入大量的二氧化碳。有时，一个气孔在一秒钟内能吸进25 000亿个二氧化碳分子。根送来的水和气孔吸进来的二氧化碳，就是合成有机物的两种最基本的原料……”

巧巧拍手笑了起来：“哎呀，又是二氧化碳，又是水，不是要制造汽水了吗？汽水厂就是利用压力把二氧化碳压在水里，再加上些果汁﹑香料之类，制成清凉可口的汽水。”

二氧化碳不高兴地说：“别打岔，植物可不能靠喝汽水过日子，它们需要的是含有高能量的食物。二氧化碳和水在合成车间——叶绿体里，发生奇妙的变化。叶绿体是叶绿素和蛋白质组成的小颗粒，一个叶肉细胞里，一般含20至100个细胞，叶子的绿色就是它们的颜色。”

小明点头说道：“对，叶绿体吸收了太阳的光能，就把二氧化碳和水合成为含有高能的有机物，主要是碳水化合物，同时放出废气——氧气，由气孔排出。这就是赫赫有名的‘光合作用’。看来很简单，实际上是一个非常复杂的过程。”

巧巧也被感动了，忙说：“对极了，我也举双手同意：光合作用，是地球上最伟大的化学反应！”

二氧化碳功劳是巨大的

二氧化碳缓了口气接着说：“我们二氧化碳功劳还有很多呢！我们不支持燃烧，而且比空气重，可使物体跟空气隔绝而阻止燃烧，所以我们可以灭火，是常用的灭火剂。在化学工业上，二氧化碳是一种重要的原料，大量用于生产纯碱、小苏打、尿素、碳酸氢铵等。在轻工业上，生产碳酸饮料、啤酒、汽水等都需要我们二氧化碳……”

小明说：“用二氧化碳贮藏的食品，可以防止食品中霉菌和虫子生长，并能保鲜和维持食品原有的风味和营养成分，比如二氧化碳通入大米仓库，能使99％的虫子死亡。还有，固态的二氧化碳就叫‘干冰’，哈哈，在低温下你们就会‘现身’了。主要用作致冷剂，可以做食品速冻保鲜剂，效果很好。用飞机在高空喷洒‘干冰’，可以使空气中水蒸气冷凝，形成人工降雨。还有，在舞台上利用喷洒‘干冰’，造成云雾飘渺的神秘效果……”

巧巧接着说：“我看过一篇科普文章，介绍一种‘气体肥料’，在温室大棚里直接施用二氧化碳作肥料，可以增进植物的光合作用，促进农作物生长，增加产量。温室里面的温度比室外高，而且不散热，玻璃蔬菜大棚就是典型的温室。使用玻璃或透明塑料薄膜，可以让太阳光直接照射进温室，加热室内空气，而玻璃或塑料薄膜又不让室内的热向外散发，使室内的温度保持高于外界……”

地球发烧的病因：“温室效应”

一听到巧巧说的“温室”二字，二氧化碳就气不打一处来，有些忿忿地说：“先不要说了，你们看看报纸和广播电视里，最近关于我们都有什么报导？”

小明打开报纸说：“看，通栏黑字‘科学家警告：全球变暖2100年将导致北极融化’。还配了一幅图：两北极熊被困浮冰……你们再看这篇：‘联合国今将再发气候报告全球变暖可使物种灭绝’。还有这篇：气候变暖已影响到喜马拉雅山积雪！地球发烧将遗祸数百年！全球变暖导致十大惊人后果！世界自然奇观难耐热浪，全球变暖贻害无穷！”

二氧化碳说：“虽然你们平时看不见我，但是我们的伙伴遍天下，消息特别灵通。地球的确发烧了，人们找到发烧的原因了吗？”

小明思考了一会儿，说道：“地球‘发烧’的原因吗？十分复杂，但总的可以分为自然和人为两个方面的因素。自然因素主要是太阳活动的加剧，天文学家发现，太阳在最近60年比过去1000年的任何时候都燃烧得更猛烈。人为的因素是指人类自身的活动，气候变暖有90％的可能由人类活动导致。病因就是刚才说的‘温室效应’，和你二氧化碳有关！”

都是二氧化碳惹的祸

二氧化碳认真地问道：“地球变暖的确是一场灾难，原因既然是‘温室效应’，就是说我们二氧化碳要负责啦。”

巧巧脱口而出：“那还用说，都是二氧化碳惹的祸！人们把二氧化碳就叫做‘温室气体’嘛。”

小明口气缓和解释道：“我们知道煤炭中的二氧化碳排放，占到所有人类能源排放的50%，所以气候变化和能源之间的关系特别紧密。与人类使用煤炭﹑石油这些燃料产生的温室气体增加有关。由于近年来人口激增、人类活动频繁，矿物燃料用量的猛增，再加上森林植被破坏，使得大气中二氧化碳含量不断增加，造成了温室效应加剧，导致了全球气候变暖。”

二氧化碳忿忿地说：“其实你只知道其一，不知道其二。对于温室效应可以说是谈之色变，其实温室效应自‘古’就有，它使地球保持了相对稳定的气温，是地球上生命赖以生存的必要条件。因而，‘温室效应’并不是人们想象中的‘恶魔’啊。如果没有这个‘温室效应’，地球表面的平均气温远远低于现在，将是零下10几度，地球将是个寒冷的世界啊！”

巧巧连忙说：“原来‘温室效应’对于地球还是有用的，那可不能完全否定。”

地球“退烧”要靠科学

小明想了想也说道：“这么说，在人们印象中形成的观念：温室效应＝二氧化碳＝灾难，是片面的！

二氧化碳得到了理解，平静下来说：“其实，面对全球变暖不必恐慌，要依靠科学，依靠全人类的共同努力，可以为地球‘退烧’。”

小明说：“是的，联合国请专家聚会法国巴黎，讨论全球变暖问题。有科学家提出，必须对可能出现的最糟糕的情况做好准备，采取紧急措施。就是用工程技术手段，主动为地球降温！这被称为‘地球工程学’。”

二氧化碳好奇地问：“还有‘地球工程学’？都有哪些为地球降温的设想呢？”

小明说：“第一个设想：为地球撑一把‘遮阳伞’，通过反射部分太阳光地球降温。如果能把阳光反射回万分之一，那么温室气体导致全球变暖的负面影响将被抵消。第二个设想：给海洋补铁，利用海洋浮游生物的光合作用吸收二氧化碳，效果肯定不错，但是需要不断给海洋‘补铁’，因为铁能刺激浮游生物加强光合作用。第三个设想：将二氧化碳深埋到海里，还有……”

巧巧打断他的话，说道：“这些想法，简直让人怀疑是科学幻想，真正实行起来可不容易。其实最好是减少温室气体排放，1997年各国在日本京都签署的《京都议定书》，一起努力减少温室气体排放。遏制全球变暖是一项极其复杂的系统工程，全球气候学家、海洋学家、地质学家、天文学家、生物学家和农学家们将联合起来，开展研究工作。”

我们应该怎么办？

小明认真地说：“目前最切实可行的，首先人类必须保护地球环境，善待人类赖以共同生存的环境。要大力植树造林，绿化地球，广阔的森林和草原是地球最好的‘空调’，可以通过光合作用吸收大量的二氧化碳。”

二氧化碳提醒说道：“你说的保护环境是首选，其次就是开发新能源，大量使用太阳能﹑风能﹑地热能，发展水力发电。这些都是干净能源啊，这样既减少了二氧化碳的排放，绿树草地又吸收了二氧化碳，地球变暖的危机一定会化解的。”

巧巧也说：“我们小学生应该怎么做呢？从节约能源做起，不浪费一滴水，随手关灯，在使用空调时温度不要太低，爱护树木草地。还要努力学习，掌握现代科学本领，解决地球‘发烧’症状，最终还要依靠科学啊！”

二氧化氮 第7篇

通常人们所指的氮氧化物是一氧化氮和二氧化氮的总称,一氧化氮在空气中很容易转化为二氧化氮。室内环境中二氧化氮主要是来源烹饪和取暖过程中燃料的燃烧,此外,吸烟时也可产生二氧化氮。当人们长期处于氮氧化合物含量过高的环境中就可能导致死亡[1]。因此,室内氮氧化合物的含量不得超过5 mg/m3。我们用盐酸萘乙二胺分光光度法测定空气中的二氧化氮。在二氧化氮采样过程中,会出现吸收液冒泡现象,不仅影响了采样的顺利进行,还会影响分析的最终结果。为此,我们对二氧化氮采样冒泡问题进行了分析和研究。

1 冒泡问题对测定结果的影响

大气中的二氧化氮采集一般采用流量范围为0～1 L/min的大气采样器和多孔玻板吸收瓶。在采集大气中二氧化氮时会出现冒泡现象,当吸收液从吸收瓶中抽到缓冲瓶中,再通过设备管路抽入采样仪器中时,一方面可使样品的采集工作失败;另一方面,抽到采样仪器中的液体会腐蚀损坏仪器。抽到缓冲瓶中的液体就不能再用于分析,这不仅使采样不能顺利进行,还会影响到最终的分析结果。用大气采样器进行二氧化氮采集时,冒泡现象是一种普遍现象。

2 冒泡问题的影响因素

2.1 环境温度的影响

将2支吸收瓶中装入10 ml 二氧化氮吸收液,在其他条件都相同的情况下,1个放在室温下,另1个放在装有0 ℃冰水混合物的烧杯中进行对比试验,来观察温度对冒泡的影响,重复多次观察。经过多次抽取发现,在冷水中采样时所冒气泡比常温下采样时所冒气泡要高。试验表明,在其他条件都相同的情况下,温度越低,吸收瓶中所冒气泡越强烈。吸收液就越有可能抽出吸收瓶。

2.2 吸收瓶的影响

为观察未清洗干净的的吸收瓶会对冒泡现象是否有影响。我们分别将用盐酸清洗多遍和一般清洗过的吸收瓶中装入10 ml 二氧化氮吸收液作对比试验,重复多次观察。试验表明,用盐酸清洗过的吸收瓶与一般清洗过的吸收瓶相比较,冒泡现象基本一致,无太大变化。即可排除吸收瓶未洗净对冒泡现象的影响。

2.3 吸收液的影响

采样时,吸收瓶中所冒气泡与其他污染气体吸收时所冒气泡不同。其他污染气体吸收时所冒气泡为大气泡,而吸收二氧化氮时所冒气泡为密集的小气泡。小气泡被气流带动容易被抽出吸收瓶。吸收二氧化氮所用的吸收液为无水对氨基苯磺酸、盐酸萘乙二胺、冰醋酸混合而成[2]。为了解二氧化氮吸收液中这3种组分对气泡的影响,我们分别将这3种试剂分开抽取,在其他条件都相同的情况下,一个吸收瓶只加入盐酸萘乙二胺的吸收液,另一个装入无水对氨基苯磺酸、冰醋酸的混合物(无水对氨基苯磺酸在酸性条件下溶解)。试验中发现,加入盐酸萘乙二胺的吸收瓶在抽取时产生的气泡与其他气体抽取时产生的气泡相同,是大气泡。装入无水对氨基苯磺酸的吸收瓶中会产生密集的小气泡。分析无水对氨基苯磺酸、冰醋酸的性质。无水对氨基苯磺酸微溶于冷水,不溶于乙醇、乙醚和苯,有显著的酸性,在酸性条件下可溶解,他与冰醋酸的混合物具有较强的稳定性,因此,在有气流通过时,会产生浓密的小气泡。

2.4 气体采样流量的影响

取2支相同的吸收瓶,加入10 ml吸收液。将大气采样器上2个流量阀分别调节到0.4 和0.2 L/min做对比试验,重复多次。观察气体流量对冒泡现象的影响。试验中发现,在其他条件都相同的情况下,流量越大,产生的小气泡越密集,就越容易被抽出。

2.5 采样时仪器操作方法的影响

试验中发现,采样中往往是刚刚启动大气采样器的时候容易抽出吸收瓶,产生冒泡现象。而在采样过程中不会抽出吸收瓶。在吸收刚开始时,吸收液中由于有气体通过,开始产生气泡。气泡沿吸收瓶向上冒,达到一定高度后趋于平稳。做以下试验:取2支相同的吸收瓶,分别加入10 ml吸收液,抽取气体。抽取前先将大气采样器的流量调为零,慢慢调节大气采样器的流量阀,使其有小流量通过,大约在0.1 L/min。待吸收液中所冒气泡趋于稳定时,再调节流量阀达到氮氧化物吸收所用流量0.4 L/min。重复多次,观察冒泡现象。试验表明,通过流量调节阀调节后,使其所冒气泡达到稳定后,再调节到氮氧化物所用流量。吸收瓶中的吸收液不会被抽出吸收瓶[3]。

3 讨论

通过上述试验表明,二氧化氮采样时的冒泡现象是普遍存在的。吸收液本身的性质决定了冒泡现象的产生。冒泡现象无法避免,只能通过改变其他因素来控制所冒气泡的浓密程度,使其不被抽出吸收瓶,影响正常的采样。在今后采样工作中应该注意以下几个问题:①温度对冒泡现象有影响,温度越低,气泡越剧烈,因此,在采样时尽量选择温度较高的环境。②吸收瓶应清洗干净,避免洗涤剂等杂质的干扰。③在二氧化氮采样流量范围内,尽量选择小流量来采样。流量越大,气泡产生的越剧烈,就越容易被抽出吸收瓶。④在抽取前,先将采样器的流量调为零,慢慢调节大气采样器的流量阀,使其有小流量通过,大约在0.1 L/min。待吸收液中所冒气泡趋于稳定后,再调节流量阀达到二氧化氮吸收所用流量(0.4 L/min)。⑤还有一些其他因素的影响,例如:不同的药品所配的吸收液冒泡的浓密程度不同,同一批药品用不同的去离子水配出来的吸收液产生气泡的浓密程度也不同。这些现象都会影响气泡产生的剧烈程度。

吸收液的性质说明冒泡现象属于正常现象,无法避免,不正常的是气泡冒得过于剧烈,被抽出吸收瓶。气泡过于剧烈而被抽出吸收瓶属于偶然现象,没有一定的规律。影响气泡的剧烈程度有很多种,温度、流量、操作方法等,因此,应尽量使气泡平缓地产生,从而不影响正常采样。

参考文献

[1]国家环保局.空气和废气检测分析方法.3版.北京:中国环境科学出版社,1990:128-129.

[2]国家环保局.空气和废气检测分析方法.4版.北京:中国环境科学出版社,2007:123-127.

二氧化氮 第8篇

关键词：内燃机,柴油机,高压共轨,燃烧,二氧化氮

0概述

氮氧化物(nitrogen oxides, NOx)是机动车的主要排放污染物之一,包括一氧化氮(nitric oxide, NO)和二氧化氮(nitrogen dioxide, NO2)。NO2是一种红棕色高活性气体,对呼吸道有强烈的刺激作用,其毒性远大于NO,短期NO2暴露即有可能引发呼吸道疾病和心肺相关疾病。同时,NO2还是产生酸雨、形成光化学烟雾和引起气候变化的主要因素之一,对大气生态环境具有极大的危害。NO2是评价环境空气质量的重要指标之一,美国环保署(EPA)颁布的国家环境空气质量标准、欧盟指令1999/30/EC及我国颁布的《环境空气质量标准》(GB30951996)均规定了环境空气中的NO2浓度限值[1,2,3]。

随着排放法规的愈加严格,越来越多的柴油机采用高压共轨燃油喷射系统和后处理器系统以满足法规要求。近年来,众多研究表明: 虽然环境空气中的NOx浓度呈下降趋势,但NO2排放并未得到明显改善,有些地区的NO2浓度甚至上升,在道路周围尤为明显。导致环境空气中NO2逐年增加的主要原因是机动车直接排放的NO2增加[4,5]。由于在发动机排放法规中只对NOx进行限制规定,并未单独限制NO2排放,因此柴油机的NO2排放值得关注。本文在一台高压共轨柴油机上进行燃烧与排放特性试验,以探究柴油机NO2排放与燃烧特性之间的关系。

1试验设备及方法

1.1试验设备

试验用发动机为6缸高压共轨涡轮增压中冷柴油机(无锡锡柴6DF3),主要技术参数见表1。主要测试仪器见表2。试验测试系统示意图如图1所示。试验中采用紫外分析仪(non-dispersive ultra-violet analyzer, NDUV)同时测量NO和NO2排放[6]。

1.2试验方法

基于袋式采样法会使NO转化为NO2,影响测量结果,因此采用直接采样法测试NO2排放。选取第1缸测量气缸压力等参数,采样间隔为0.2 oCA,记录60个测试循环取平均值。压缩行程上止点对应曲轴转角为0 oCA,负的角度值表示上止点前,正的角度值表示上止点后。柴油机测试工况为转速1 400 r/min 和2 300 r/min下10%、30%、50%、70%及100%负荷。试验用燃料为在北京市当地加油站购买的国-Ⅳ柴油。

2试验结果与讨论

2.1燃烧分析

图2为高压共轨柴油机在1 400、2 300 r/min 时的缸压曲线。

从图2可看出,随着负荷的增加,最高缸压逐渐增加,最高缸压出现时刻相应推迟。在1 400 r/min 时,缸压曲线呈现双峰,说明燃烧较迟,先出现纯压缩曲线的缸压峰值,然后出现燃烧缸压峰值。而在2 300 r/min 时,缸压曲线只有1个峰值,说明缸压曲线较早与纯压缩曲线分离。

表3为高压共轨柴油机在1 400、2 300 r/min时的燃烧始点(SOC,定义为瞬时放热率由负变正的瞬间)、燃烧终点(EOC,定义为累计放热率达到95%对应的曲轴转角)及燃烧持续期(DOC,定义为燃烧始点至燃烧终点的曲轴转角)。从表3可看出,除了1 400 r/min、10%负荷工况外,其他工况下柴油机燃烧始点均随负荷的增大而逐渐提前,在2 300 r/min时尤为明显。而燃烧终点和燃烧持续期均随负荷的增大而分别推迟和增长。这是因为随着负荷的增大,喷油量增加,因此燃烧时间增长。

图3为高压共轨柴油机在1 400、2 300 r/min时的缸内最高燃烧温度Tmax及其出现时刻θTmax。Tmax和θTmax均由Dewetron公司的燃烧分析软件DEWESoft根据热力学定律计算得出。从图3可看出,最高燃烧温度范围为1 200～1 800 K,而其出现时刻约为9～35 oCA,而且最高燃烧温度随负荷增大而增高,其出现时刻也随负荷增大而逐渐推迟。

图4为柴油机在1 400、2 300 r/min时的燃烧重心(CA50,定义为燃料燃烧50%对应的曲轴转角)曲线。从图4可看出,2种转速下柴油机的燃烧重心均随柴油机负荷的增加而推迟,而且1 400 r/min的燃烧重心比2 300 r/min时推迟更多。

2.2NO2排放分析

图5为高压共轨柴油机在1 400、2 300 r/min时的NO和NO2体积排放浓度。从图5可看出,NO排放浓度远大于NO2排放浓度,而且随着负荷的增大,NO排放浓度逐渐增加。这是由于当负荷增大时,燃烧始点提前,燃烧温度明显升高,因此NO生成量增加。而NO2排放浓度呈先减小后增大的趋势,而且在低负荷时NO2排放浓度增加尤为明显。一般情况下,NO2由火焰区NO与HO2反应生成,并与冷流体混合淬冷而保留下来[7],因此在低负荷工况,燃烧温度低,NO2生成量大。在100%负荷时,由于NO生成量大,此时由NO反应生成的NO2也较多,因此在全负荷时NO2呈增加趋势。

图6为高压共轨柴油机在1 400、2 300 r/min时的NO和NO2比排放量。从图6可看出,NO和NO2比排放量均随负荷的增大而逐渐减小。这是由于柴油机功率增大较为明显,当负荷超过50%后,NO2比排放量降低尤为明显,比10%负荷下的排放降低了90%以上。因此,为了减少NO2排放,柴油机应工作在中、高负荷区域。

图7为1 400、2 300 r/min时的NO2/NOx比排放量百分比。从图7可看出,NO2/NOx范围为3.4%～33.1%;在低负荷时,NO2/NOx较高,而且2 300 r/min 时比1 400 r/min大;在高负荷时,NO2/NOx 降低明显,而且1 400 r/min时的NO2/NOx比2 300 r/min大。

2.3NO2排放与燃烧特性的关系

图8为1 400、2 300 r/min下燃烧重心CA50与NO2比排放量及NO2/NOx的相关性曲线。从图8可看出,NO2比排放量和NO2/NOx与燃烧重心CA50均呈一定的对数函数关系,具有较强的相关性,大部分相关系数R2≥0.90。

图9为1 400、2 300 r/min下缸内最高温度出现时刻θTmax与NO2比排放量及NO2/NOx的相关性曲线。从图9可看出,NO2比排放量和NO2/NOx与θTmax也呈一定的对数函数关系,在2 300 r/min下尤为明显,R2≥0.94。

3结论

(1) 随着高压共轨柴油机负荷的增大,最高缸压逐渐增加,最高缸压出现时刻相应推迟,燃烧始点逐渐提前,燃烧终点推迟,燃烧持续期增长,最高燃烧温度增高,其出现时刻逐渐推迟,燃烧重心也推迟。

(2) 随着高压共轨柴油机负荷的增大,NO排放浓度逐渐增大,而NO2排放浓度呈先减小后增大的趋势,NO、NO2比排放量均逐渐减小。NO2占NOx比排放量百分比范围为3.4%～33.1%,低负荷时NO2/NOx增加明显。

(3) NO2比排放量和NO2/NOx排放与燃烧重心均呈一定的对数函数关系,具有较强的相关性,2 300 r/min 时相关系数R2≥0.90。

参考文献

[1]US EPA.Federal register 40 CFR parts 50and 58-primarynational ambient air quality standards for nitrogen dioxide;finalrule[R].USA:US EPA,2010.

[2]Council directive 1999/30/EC.Relating to limit values for sulphurdioxide,nitrogen dioxide and oxides of nitrogen,particulate matterand lead in ambient air(the first daughter directive)[S].OficialJournal of the European Communities,1999.

[3]GB3095—1996,环境空气质量标准[S].北京:中国标准出版社,1996.

[4]Hesterberg T W,Bunn W B,Mcclellan R O,et al.Criticalreview of the human data on short-term nitrogen dioxide(NO2)exposures:evidence for NO2no-eefect levels[J].CriticalReviews in Toxicology,2009,39(9):743-781.

[5]Minoura H,Ito A.Observation of the primary NO2and NOoxidation near the trunk road in Tokyo[J].AtmosphericEnvironment,2010,44:23-29.

[6]王海军,何超,贾德文,等.柴油机尾气中二氧化氮的测量方法及其排放特性研究[J].小型内燃机与摩托车,2011,40(4):88-91.Wang H J,He C,Jia D W,et al.Measurement methods andemissions characteristics of nitrogen dioxide in exhaust of dieselengine[J].Small Internal Combustion Engine and Motorcycle,2011,40(4):88-91.

二氧化氮 第9篇

关键词：氨法脱硫,CO2,协同效应

气候是人类生存自然环境要素之一, 气候变化对人类和自然系统有着重要的影响, 现今已经成为国际社会普遍关注的全球性问题。2015年12月12日, 在巴黎气候变化大会上《联合国气候变化框架公约》 (以下简称《公约》) 近200个缔约方一致同意通过了《巴黎协定》。《巴黎协定》指出, 各方将加强对气候变化威胁的全球应对, 把全球平均气温较工业化前水平升高控制在2摄氏度之内, 并为把升温控制在1.5℃之内而努力。全球将尽快实现温室气体排放达峰, 本世纪下半叶实现温室气体净零排放。据CDIAC (Carbon Dioxide Information Analysis Center) 的相关研究数据显示目前我国是温室气体全球第一排放大国, 占全球温室气体排放的29%, 并且全球每年新增排放的温室气体约60%来自我国, 因此, 中国未来的排放水平和减排行动对其可持续发展和全球温室气体控制具有举足轻重的影响[1]。IPCC第五次评估报告 (AR5) 认为, 以使用化石能源为主的人类活动引起的温室气体排放增加, 对近百年来的气候变化发挥着主要作用, 在我国电力行业目前主要以化石能源为主要燃料, 其中煤炭又占有极大的比重, 据不完全统计, 我国电力行业消费了全国大约50%的煤炭, 在煤炭消耗的过程中, 产生了大量的SO2、NOX、烟尘和Hg等污染物的同时, 又产生了大量的CO2, 随着公众环保意识的不断提高以及政府的持续重视, CO2大有成为继SO2、NOX、烟尘三大常规大气污染之后第四大污染物之势, 目前我国出台了《国家应对气候变化规划 (2014-2020年) 》《工业企业温室气体排放核算和报告通则》等一系列政策标准以及建立碳排放权交易制度等行政措施开展CO2减排工作并逐渐加大力度。

燃煤电厂既向环境中排放SO2等大气污染物又向环境中排放了大量的CO2, 在《火电厂大气污染物排放标准》 (GB13223-2011) 修订实施后, 为了满足更加严格的大气污染物排放标准, 燃煤电厂纷纷加设脱硫脱硝设施或是对原有的环保设施进行提标改造, 减少SO2等大气污染物的排放。《中国发电企业温室气体排放核算方法与报告指南 (试行) 》中指出, 发电企业的全部排放包括化石燃料燃烧的CO2排放、燃煤发电企业脱硫过程的CO2排放, 企业净购入使用电力的CO2排放。由此可知, 脱硫过程是燃煤电厂CO2产生的主要部分之一。燃煤电厂在实施环保改造后, 可能出现污染物降低, 但CO2未随SO2等污染物发生同趋势变化的情况。如何减少SO2等大气污染物排放, 改善环境空气质量的同时, 降低CO2排放, 减缓温室效应, 将是未来一段时期内我国燃煤电厂乃至电力行业面临的急需解决的问题, IPCC第三次评估报告 (AR) 中正式提出了协同效应的概念。综上, 本文以氨法脱硫为主, 对其减排SO2和CO2之间的协同效应进行初步分析。

1 氨法脱硫技术

氨法烟气脱硫是以氨基物质作吸收剂, 脱出烟气中的SO2并回收副产物 (如硫酸铵等) 的湿式烟气脱硫工艺, 简称氨法。氨法是一种高效、低耗能的湿法脱硫技术, 反应速率快, 吸收剂利用率高, 脱硫效率可达95%~99%。氨法具有丰富的原料作为吸收剂, 一般以液氨、氨水和碳铵为主。氨法的最大特点是SO2的可资源化, 可将污染物SO2回收成为高附加值的商品化产品。副产品硫铵是一种性能优良的氮肥, 在我国具有很好的市场前景。

1.1 氨法脱硫现状

随着《火电厂大气污染物排放标准》 (GB13223-2011) 自2012年起逐步实施, 燃煤电厂的SO2排放有了更严格的要求, 我国大多数火电机组的脱硫设施均不同程度的进行升级改造, 氨法脱硫也取得了快速的发展, 目前已有接近百家企业采用了该技术。其中, 已经投运规模最大的是江南环保公司承建的广西田东电厂2×135MW机组的氨法脱硫装置。该装置采用二炉一塔配置, 单塔的烟气处理量为110×104m3/h。另外, 2012年6月, 环保部将华能淮阴第二发电有限公司4×330MW机组氨法脱硫工程列为国家示范项目工程, 这标志着氨法脱硫由中小机组向大型机组发展。

1.2 氨法脱硫过程

以氨水 (20%) 为吸收剂, 将吸收液在喷淋塔中自塔顶喷淋, 与烟气逆流接触, 主要发生如下反应:

上述反应中, 起主要吸收作用的是 (NH4) 2SO3, 随着反应的进行, 其浓度会逐渐下降, 为了保持溶液的吸收能力, 可以向系统中添加氨水, NH4HSO3与氨水发生反应重新生成 (NH4) 2SO3, 从而维持了吸收液的吸收能力。

而亚硫酸铵被氧化风机鼓入的空气强制氧化, 最终生成硫酸铵:

2 氨水与二氧化碳反应机理

氨水与CO2的反应主要是发生在在气液界面的液膜中, 其主要的化学反应方程式为:

在氨水与CO2的反应过程中, 迅速生成NH2COONH4且不可逆, 反应初期, 控制CO2吸收速率, 若增加汽液接触面积和传质系数将有利于CO2吸收。在氨水脱碳过程中, 随着碳化度 (即氨水中CO2的浓度与氨的浓度之比) 增大, CO2吸收速率逐渐由此水解速率控制。

3 氨法脱硫对二氧化硫与二氧化碳协同减排效应

由于迫于污染物减排与降低CO2排放减缓气候变化影响的双重压力, 如果在SO2等大气污染物减排的同时降低CO2的排放将对燃煤电厂绿色低碳发展起到促进作用。早在2001年, 何伯述等人便进行了使用胺洗涤液协同脱除CO2、SO2和NOX等气体的研究[2], 同年IPCC第三次评估报告中首次提出协同效应的概念。

目前采用氨法脱硫技术电厂所使用的氨水浓度较低, 普遍在20%以下。James Weifu Lee[3]等人采用氨水喷淋烟气吸收CO2, 其结果表明用28%的氨水可以吸收98%的CO2, 而用10%的氨水可以吸收80%的CO2。由此可知, 低浓度氨水在适当的条件可以与烟气中的CO2反应。

另外, 通过氨法脱硫的脱硫剂分子式 (NH3·H2O) 可以看出, 不同于采用碳酸盐类脱硫剂的钙法脱硫技术, 氨法脱硫的脱硫剂自身不含碳, 反应过程中不会产生CO2。吴兑[4]等人在对目前常见的脱硫技术存在的温室气体排放隐患研究中指出, 氨法脱硫工艺不排放CO2, 即控制了大气污染, 又减排了温室气体;汤烨[5]通过对大气污染物与温室气体协同减排效应核算进行研究表明, 氨法脱硫, 因为使用氨水作为脱硫剂, 在溶解SO2的过程中, 也能因溶解CO2而产生CO2削减量。

通过上述氨水与SO2和CO2的反应机理的介绍以及多为专家学者的研究表明, 氨法脱硫技术在SO2与CO2协同减排方面具备正效应, 在去除SO2同时可降低CO2排放。

4 结论与展望

根据前文叙述以及氨法脱硫技术的特点可知, 在不考虑脱硫系统运行过程中消耗的电力产生的CO2时, 氨法脱硫技术对SO2和CO2协同减排方面具备正效应, 可以同时为燃煤电厂污染物减排和温室气体减排做出贡献。但目前氨法脱硫相比石灰石-石膏法脱硫技术来说, 应用范围没有其广泛, 并且氨法脱硫应用于300MW及以上机组也不是很多, 同时氨法脱硫具体减排CO2量也有待具体分析计算。尽管如此, 氨法脱硫以其设备占地少、投资小、操作简单, 整个过程不产生任何废水、废液和废渣, 回收的SO2全部转化为硫酸铵化肥等特点, 在燃煤电厂SO2与CO2协同减排方面具有良好的应用前景。

参考文献

[1]Friedlingstein, P., R.M.Andrew, J.Rogelj, et al.Persistent growth of CO2 emissions andimplications for reaching climate targets[J].Nature Geoscience, 2014.7 (10) :709-715.

[2]何伯述, 郑显玉, 王淑娟, 等.NH3脱除烟气中气态污染物的应用前景[C].中国工程热物理学会第十届年会, 2001.

[3]James Weifu Lee.Integration of fossil energy systems with CO2sequestration through NH4CO3production[J].Energy Conversion and Management, 2003, 44:1535-1546.

[4]吴兑, 吴晟, 谭浩波.现行脱硫技术存在排放温室气体的隐患[J].环境科学与技术, 2008.31 (7) :74-79.

二氧化氮 第10篇

1 对象与方法

1.1 实验对象与分组

60只雄性SD大鼠 (购自广西医科大学实验动物中心) , 6周龄, 分笼饲养, 每笼5只, 自由饮食, 光照时间7∶00～19∶00。动物适应性训练后经筛选分为3组:即安静对照组、中等运动强度运动组和运动疲劳组, 每组大鼠各20只。

1.2 运动方式

(1) 安静对照组20只。常规饲养, 不加干预。

(2) 中等运动强度运动组20只。进行中等强度游泳训练, 大鼠每周游泳5次, 每天游泳1次。第1次下水游泳10min, 以后逐日增加, 第1周末时游泳至30min, 第2周末时游泳至60min, 此后维持这一运动量直至游满8周。

(3) 运动疲劳组20只。建立运动性疲劳的模型。运动性疲劳的动物模型参见朱权的文献[1]。

1.3 样本收集

1.3.1样本收集

大鼠末次游泳训练后2 4h, 称重, 后即麻醉处死, 按1mL/100g体重剂量腹腔注射10%水合三氯乙醛溶液麻醉大鼠, 迅速取心肌组织置于0～4°C冰生理盐水中洗净血液, 并用滤纸吸干水分, 装入内径4mm的塑料样品管中, 立即投入液氮中保存待用。安静对照组大鼠不运动, 安静称重取材。组织匀浆制备:称取适量组织 (0.1～1g) 按W (组织块质量, g) ∶V (匀浆介质, mL) 为1∶9的比例加入预冷的匀浆介质 (0.8%Na Cl溶液、p H7.4、0.01mol/L、0.0001mol/L EDTA-2Na、0.01mol/L蔗糖溶液) 于研钵中, 用眼科小剪快速剪碎组织块 (以上全部操作在冰水浴中进行) 。手工研磨后倾入试管中, 3000转/min低温离心10～15min, 分离弃去下面沉淀, 提取上清液4℃冷藏或-20℃冰冻备用 (投入液氮中保存待用) 。

1.4 心肌组织的测定

均采用南京建成生物工程研究所提供的试剂盒测定心肌组织N0含量、总NOS和nNOS、eNOS、iNOS活性, 具体方法全部参照试剂盒附带的方法说明进行操作。

注:*P<0105, **P<0101, 与安静对照组相比

1.5 数据处理

数据以均数±标准差 (x-±s) 表示, 采用方差分析检验, 以P<0.05为具有显著性差异, P<0.01为有高度显著性差异。

2 结果

2.1 不同运动负荷对大鼠心肌组织NO、总NOS、nNOS、eNOS、iNOS含量的影响 (表1)

表1结果显示:同安静对照组比较, 进行中等强度运动和疲劳运动后, 心肌中NO和NOS总含量变化则仅仅表现为一种上升趋势, 经统计学处理后没有显著性差异。总的来看, 大鼠各组织NO浓度的变化情况与NOS的变化情况基本一致。大鼠进行中等强度运动后心肌组织的eNOS活性水平较安静对照组比较稍升高, 而疲劳运动后则稍下降, 但无统计学意义。nNOS在各运动负荷时变化不明显。大鼠进行中等强度运动和疲劳运动后心肌组织的iNOS活性水平显著升高 (P<0.01) , 而疲劳运动组与中等强度运动组比较无显著意义。

3 讨论

大量实验证明, 适宜运动时机体供能、需能基本平衡, 内环境基本保持稳定, 运动中适宜的运动负荷可使心肌细胞发生适应性生理变化, 能够维持心脏的正常供能、供血、供氧;而过度负荷及过度训练可导致心肌缺血、缺氧, 影响心肌的正常功能, 使机体的内环境破坏增强, 无法维持心脏的正常供能、供血、供氧, 最终导致心肌细胞的损伤;同时血流动力学的改变也是过度训练中的一个很明显的特点, 过度训练中发生的剧烈的心血管系统反应而导致心肌细胞损伤。不同运动负荷引起的不同程度的心肌细胞的改变从而导致心血管系统NO-NOS体系的变化。NO是一种内源性血管舒张因子, 已有的研究表明, 适量负荷运动, 通过增强cNOS活性改善心血管功能;而大强度运动引起iNOS的活性升高, 可能是不利于心血管功能的因素。NO作为内皮细胞依赖性的血管调节物质, 主要松驰平滑肌、能促进血管平滑肌舒张, 扩张血管, 调节周围血管阻力, 调控冠状动脉循环。

研究证实, 搏动性血流和血管剪切应力是调节NO释放的两个决定性因素[2]。Shen.W报道[3]:大鼠在适宜负荷后, 主要是心血管系统发生适应性变化, 改变血流对心血管内皮细胞的机械作用, 导致内皮细胞的剪切应力改变, 血管剪切应力改变使细胞膜上的Ca2+依赖型K+通道开放, 导致细胞内Ca2+增多, Ca2+通过钙调素CaM激活NOS, 调节NO的合成, 使NO分泌增加。大鼠在递增负荷游泳训练后主要是白细胞介素-1、肿瘤坏死因子等炎性细胞因子释放可促进血管和心肌细胞中iNOS基因的转录和表达, 从而促进NO的大量合成和释放。大鼠在递增负荷的游泳训练, 尤其是过度训练后, 血液中细胞因子大量生成, 通过促进血管和心肌细胞中iNOS基因的转录和表达进而促进NO的生成。由些可见, NO生成除机械刺激和化学刺激两方面因素使NO生成增加外, 还受血浆中NO前体-L-Arg的含量和L-Arg跨膜转运能力以及NO清除率的影响。因此, 搏动性血流和血管剪切应力增强、血液NE、Ach、BK生成增加、炎性细胞因子增多及心血管系统L-Arg跨膜转运能力增强都可使NO合成增加。

不同的运动负荷对心肌组织的NO和NOS会产生影响。孙红梅报道[4]:适宜负荷的游泳训练可以提高大鼠心肌、血清中NO水平和cNOS活性升高。而大强度运动引起的iNOS的活性升高, 长时间过度负荷的游泳训练可以使大鼠心肌、血清中iNOS活性升高。张靓报道[5]:适量负荷运动, 通过增强cNOS活性改善心血管功能;而大强度运动引起的iNOS的活性升高, 可能是不利于心血管功能的因素。

本实验进行中等强度运动和疲劳运动后, 心肌中NO和NOS总含量有上升趋势;大鼠进行中等强度运动后心肌组织的eNOS、nNOS活性水平较安静对照组比较稍上长, 而疲劳运动后则稍下降;大鼠进行中等强度运动和疲劳运动后心肌组织的iNOS活性水平显著升高。与已有报道基本相符, 部分研究结果的差异可能与实验控制等因素有关。

4 结语

中等强度运动和疲劳运动后, 大鼠心肌中NO和NOS总含量有上升趋势;中等强度运动后大鼠心肌组织的eNOS、nNOS活性水平较安静对照组比较稍上长, 而疲劳运动后则稍下降。大鼠进行中等强度运动和疲劳运动后心肌组织的iNOS活性水平显著升高。

参考文献

[1]朱全, 浦宗, 张敏.游泳方法建立大鼠模拟过度训练模型[J].中国运动医学杂志, 1998, 17 (2) :137～140.

[2]Josef Niebauer MD, John P, Cooke, MD, et al.Cardiovascular effects of exercise:role of endothelial shear stress[J].Am Coll Cardiol, 1996, 28:1652～1660.

[3]Shen W, Zhang G.Nitric oxide production and NO synthase gene expression contribution to vascular regulation during exercise[J].Med Sci Sports Exerc, 1995, 27 (8) :1125～1134.

[4]孙红梅.不同运动负荷对大鼠心肌超微结构及一氧化氮合酶的影响[J].北京体育大学学报, 2008, 31 (7) :936～938.

二氧化碳厨房制造 第11篇

于是，我找来一个废旧的塑料胶卷盒，在里边倒上半盒白醋，把小苏打包在一张薄纸巾里放进去，最后迅速盖上盖子。刚盖上不久，就听到“砰”的一声，盖子飞了起来。哇塞，反应很剧烈呢!就这样，我反反复复做了3次，结果都是一样。

在实验中，我发现盒盖是被一股气流顶起来的，那这个气流是什么呢?通过查阅资料，我知道了，原来在这个反应中，会产生很多二氧化碳。二氧化碳存在于空气中，我们的呼吸也会产生二氧化碳。常温下它是一种无色无味的气体，密度比空气略大，能溶于水，并生成碳酸。随着二氧化碳的不断产生，盒子里的气压变得越来越大，大到一定程度后，就会把胶卷盒的盖子冲开。

为了更好地看到小苏打和白醋的反应过程和反应现象，我又找来了透明的饮料瓶，并且把实验的顺序也改变了。我先把小苏打放在透明的饮料瓶中，再倒上白醋。在白醋接触到小苏打的一瞬间，就听到“嘶嘶嘶嘶”的声音，并看到瓶中生成了一大堆泡沫。对了!我想起来了，曾经在书上看过，由于二氧化碳不助燃，且密度比空气略大，人们利用这个原理，还制作出了灭火器呢。灭火时，二氧化碳气体包围在燃烧物体的表面，使燃烧物缺氧而灭火。

带着兴奋，我把自己的发现讲给教我们《科学》的魏老师听。在魏老师的指导下，我们又做了一个实验：把一高一矮两根蜡烛放入烧杯中点燃，准备一个饮料瓶，把小苏打和白醋倒进饮料瓶中，待它们快速反应后再把生成的气体倒进烧杯里。我们发现，短蜡烛先灭了，长蜡烛接着也灭了。这个实验说明，二氧化碳气体不支持燃烧，而且比空气重，所以短的蜡烛才会先灭了。

二氧化氮 第12篇

本实验主要采用纳米Ti O2为催化剂材料,对单一苯酚废水进行处理。考察了PH值、纳米Ti O2的投加量、苯酚的起始浓度、反应时间的不同对苯酚去除率的影响,试求找到一种去除苯酚效果较好又经济的处理条件。

1 实验部分

1.1 实验试剂

纳米Ti O2,纯度大于99%,粒径20nm,锐钛矿相;

硫酸、氢氧化钠,均为分析纯;

用于调节酸度计的缓冲试剂,p H分别为4.00、6.86、9.18;

苯酚标准贮备液,500mg/L。

1.2 实验仪器

分析天平;

756MC型紫外可见分光光度计;

PHS-3Dp H酸度计;

79HW-1恒温磁力搅拌器;

TDL-4低速台式离心机;

KQ118超声波清洗器;

125瓦中压汞灯。

1.3 实验方法

在室温下,取200ml一定浓度的苯酚废水于烧杯中,投加一定量的纳米Ti O2,在恒温磁力搅拌器搅拌的情况下,用125瓦中压汞灯照射(与液面距离10cm)一定时间后,先用超声波清洗器破乳,直到澄清为止;再用离心机离心5~6分钟,离心速度为2100r/min。离心过后取上清液在紫外分光光度计下测量,吸收光波长为270nm。

2 结果与分析

2.1 PH值对去除率的影响

用苯酚标准贮备液稀释成10mg/L的苯酚溶液,再投加40mg/L的纳米Ti O2,配成200m L的纳米Ti O2苯酚悬浮液,用缓冲溶剂和硫酸、氢氧化钠溶液调节PH至:1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12,分别进行光催化降解苯酚的实验。PH值与去除率的关系如表1所示,由图1可知溶液为酸性时,去除率效果最好[3]。当PH值为3时去除率可达69.01%,随着PH值的升高,去除率逐渐下降。当PH值增加至10时,去除率又有所增加,但增加的程度比酸性条件下小,当增加到一定程度又开始下降,这种变化趋势与有机物的光催化机理有关[4]。(见表1、图1)

2.2 纳米Ti O2的投加量对去除率的影响

当溶液的PH值等于3,苯酚浓度为10mg/L,紫外灯与液面的距离为10cm,照射1h的条件下,考察了Ti O2投加量的不同对苯酚去除率的影响。结果如图2可知,纳米Ti O2的用量过低或者过高时,去除率都会相应的降低[5],当纳米Ti O2的量为0.04g/L时,去除率最佳。(见表2、图2)。

2.3 苯酚浓度对去除率的影响

当溶液的PH值等于3,纳米Ti O2的浓度为40mg/L,对不同起始浓度的苯酚溶液进行研究,反应时间为1小时,结果见表3图3。

由上图结果可知,去除率与反应的起始浓度是有关联的,在一定的反应时间内,苯酚浓度越小,去除率越高。当反应浓度为5mg/L时,由于苯酚的浓度很小,去除率可达70%以上。当苯酚浓度为10mg/L时,去除率降为69.01%。随着苯酚浓度的增加,去除率逐渐减小。

2.4 反应时间对去除率的影响

苯酚初始浓度为10mg/L,体积200m L,纳米Ti O2浓度为40mg/L,溶液的p H值为3,采用间歇采样法,每隔30min取样一次,所得结果见表4、图4。

从图4可知,在反应开始阶段,去除率随时间变化较大。反应半小时后,去除率只有45.60%,反应进行到1小时后,去除率达到60%以上。随着反应时间的增长,去除率也开始逐渐增加,但增加幅度不大。当反应进行到一定时间后,去除率达到一定程度后基本保持不变。

3 结论

对于苯酚废水来说,在酸性条件下,纳米Ti O2表面的吸附性增加[6],在中压汞灯的照射下,能够吸附的溶解氧,使苯酚的去除率提高,在本实验条件下,溶液的PH值为3时,去除率达69.01%;纳米Ti O2的投加量也是影响光催化氧化的重要因素之一,本实验条件下,纳米Ti O2的最佳投加量为40mg/L;苯酚的初始浓度对去除效果也有显著影响,起始浓度越小去除率越高,但是,在研究中,若苯酚的初始浓度选择的过低,虽然去除率较高,但其氧化的绝对量较少,没有实际意义。在本实验条件下,苯酚的起始浓度为10mg/L,去除率达69.01%,去除效果较好。反应时间越长,苯酚的去除率也在上升,开始上升速度较快,反应1h的情况下去除率可达69.01%,但是随着时间的延长,去除率变化不大,所以最佳处理时间为1h。

参考文献

[1]杨玉华,王九思.TiO2光催化降有机物的研究进展[J].甘肃科学学报,2004,16(3):37-38.

[2]高铁,钱潮勇.TiO2光催化氧化水中有机污染物进展[J].工业水处理,2000,20(4):10.

[3]黄艳娥,琚行松.纳米二氧化钛催化降解水中有机污染物的研究[J].现代化工,2001,21(4):45-46.

[4]樊彩梅,孙彦平.纳米TiO2对水中腐殖酸的吸附及光催化降解[J].应用化学,2001,18(11):912-914.

[5]姜安玺.水中腐殖酸的光催化氧化研究[J].哈尔滨建筑大学学报,2001,34(20):44-47.