NO2의정량분석

목차

1. 제목

2. 목적

3. 원리

4. 기기, 기구, 시약

5. 실험방법

6. 순서도

7. 결과

8. 토의

9. 참고문헌

본문내용

및 조직의 강도나 탄성도를 감쇠시킨다.
NO2 농도에 따른 인체에 대한 영향은 표 8-4에 정리했다.
표8-4 NO2 농도에 따른 인체에 대한 영향
농도(ppm)
증상
1～3
냄새를 감지할 수 있는 농도
13
눈이 따갑고 코에 자극
50
코에 강한 자극 및 가슴이 거북함을 느낌
80
가슴이 막힌 것 같은 통증
150～200
폐수종 발생, 3～5주 내로 사망
<참고> NO3- 생성메카니즘
1. 균일반응
광학적 반응에 의하여 생성되는 NO3-는 균일반응을 경유한다. NOx, -OH, -HO2, N2O5는 NO3-생성 메카니즘에서 주요한 전구물질이 되는 것으로 알려져 있다.
도시대기에서 일어날 수 있는 NO3-의 반응은 다음 표와 같다. 다음 장의 표에서 광화학적 반응에 의하지 않는 균일계 생성 메카니즘으로써는 반응5를 생각할 수 있다.
< NO3-의 여러 가지 생성 메카니즘>
Reaction Number
Reaction
Rate Constant at 25oC ppm-1 min-1
1
OH + NO2 → HNO3(g)
1.7×104
2
N2O5 + H2O(g) → 2HNO3(g)
1.5×10-5
3
NO3(g) + NO2 → N2O5
5.6×103
4
N2O5 → NO3(g) + NO2
12.2
5
N2O4 + H2O(g) → HNO3 + HNO2
6
NH3 + HNO3(g) → NH4NO3
0.028
7
HO2 + NO3(g) → HNO3 + O2
2.5×103
8
OH + HNO3(g) → H2O + NO3
120
9
OH + NO2 + M → HNO3 + M
0.46～2×104
10
O3 + NO2 →NO3 + O2
대기 중 가스 NO3-농도와 O3농도는 상관관계가 높은 것으로 알려져 있으나 이것은 O3가 직접 가스상 NO3-를 생성하는 것이 아니고 O3가 -OH기를 생성함으로서 반응이 진행되며, 광화학 반응에 의하여 생성된 NO2(O3 + NO → NO2 + O2, O + NO + M → NO2 + M)와 인공 발생원으로부터 배출된 NO2도 가스상 NO3-생성에 영향을 미친다. 야간에 입자상 및 가스상 NO3-의 주요 생성메카니즘은 위의 표의 반응 4, 5를 생각할 수 있으며 이들 반응은 계절에 의해 거의 영향을 받지 않는다. 그 외 야간 가스상 NO3-의 생성반응으로서 반응 11과, 12를 생각할 수 있으나 이 반응은 반응 4에 비하여 거의 일어나지 않는다.
NO3(g) + CH2O → HNO3(g) + HCO
NO3(g) + CH3CHO → HNO3(g) + CH3CO
2. 불균일반응
1) 액적반응에 의한 입자상 NO3-생성반응
NOx가 직접 액적에 흡수되어 액적내에서 다음과 같은 반응을 경유하여 입자상 NO3-를 생성한다.
2NO2(g) + H2O(l) → NO3- + NO2- + 2H+
NO(g) + NO2(g) + H2O(l) → 2NO2- + 2H+
이들 반응이 평형에 도달하면 다음 반응이 된다.
3NO2(g) + H2O(l) → 2NO3- + NO- + 2H+
균일반응에서와 같이 불균일반응에 의하여 N2O5(g)가 액상에 흡수되어 다음과 같이 입자상 NO3-를 생성한다.
N2O5(g) + H2O(l) → 2NO3- + 2H+
액적내에서 산소와 과산화수소에 의한 NO2-의 산화반응은 다음과 같다.
2NO2- + O2(aq) → 2NO3-
HNO2 + O2(aq) → NO3- + H2O
NO2 + H2O2(aq) → NO3- + H2O
2) 해염입자와의 반응에 의한 입자상 NO3-의 생성
NO2(g)가 0.1～100ppm으로 존재할 경우 NaCl과 반응하여 NaCl, NOCl, HCl이 생성되고 다음과 같은 반응식이 성립된다.
a)H2O의 농도가 높을 경우
6NO2(g) + 3H2O(l) ↔ 3HNO3(l) + 3HNO2(l)
3HNO2(l) ↔ HNO3(l) + 2NO- + H2O(l)
4HNO3(l) + 4NaCl(p) ↔ 4NaNO3(p) + 4HCl(l)
H2O(l) + 3NO2(g) + 2NaCl(p) ↔ 2NaNO3(p) + 2HCl(l) + NO-
b)H2O의 농도가 낮을 경우
2NO2- + H2O(l) ↔ HNO3(l) + HNO2(l)
NaCl(p) + HNO3(l) ↔ NaNO3(p) + HCl(l)
HCl(l) + HNO2(l) ↔ NOCl(l) + H2O
2NO2- + NaCl(p) ↔ NaNO3(p) + NOCl(l)
3) 액적 중 NO3-와 SO42-의 농도비
NH3 -HNO3 -H2SO4 -H2O계의 평형관계에서 HNO3의 분압 PHNO3는 상대습도(RH)와 액적 중의 NO3-와 SO42- 농도비에 영향을 많이 받고 PNH3는 RH의 영향을 받지 않는다. 그리고 PNH3는 pH가 증가함에 따라 PHNO3는 감소한다. PNO와 PH2SO4가 증가하고 PNH3, PNO2, RH가 감소할 때 액적중에 NO3-농도는 감소하고 SO42-농도는 증가한다. SO42-는 SO2(g)의 가스상 반응으로부터 H2SO4(g)가 생성된 액적에 흡수되거나 SO2(g)가 직접 액적에 흡수되어 생성된다. NO3-는 NO2가 O3와의 균일응으로 생성될 수 있고 대부분 NO, NO2가 직접 액적에 흡수되는 액상산화반응으로 생성된다.
9. 참고문헌
1) 김희강 외 3인, “대기오염과 제어”, 동화기술, 1판, p. 337～353 (1992)
2) 장철현, “환경인을 위한 유해가스 처리공학”, 동화기술, 1판, p. 59～63 (1992)
3) 환경처, “대기공정시험방법”, 동화기술, 2판, p. 461-465 (1994)
4) 유근우, "대기중 정량시 방해가스의 영향에 관한 연구”, 한양대학교 환경과학대학원, p. 9～33 (1986)
5) 최동선, “미분탄 연소 발전소에서의 NOx생성과 저하”, 한양대학교 환경과학대학원, p. 6～23 (1985)
6) 김성현, “성문이화학사전”, 삼광출판사, 1판, p. 759, 1532, 1536 (1993)
7) 편집부, “화학약품편감”, 시사문화사, 4판, p. 63, 61, 98, 779, 11 (1980)
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5. 실험방법
6. 순서도
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