氮氧化物平衡浓度曲线

《环境化学实验》报告实验考核标准及得分内容及比例比例此项得分平时成绩出勤、纪律、预习、课堂回答、态度等20%考核成绩实验前期准备、采样、仪器规范使用、药品正确使用、实验操作、实验记录、动手能力、创新精神、严谨程度、环保意识等。

40%数据计算，数据分析及结论表述，思考题回答，个人心得体会与总结，报告格式等。

40%成绩满分为100分100％题目空气中氮氧化物的日变化曲线教师刘敬勇学号3114007429 班级14环科1班姓名李世蔼采样地点工三一楼靠近图书馆草地合作者李文浪郑黄楠郑际坤空气中氮氧化物的日变化曲线一、实验目的与要求1、了解氮氧化物的具体种类及其来源。

2、掌握氮氧化物测定的基本原理以及实验方法。

3.绘制城市交通干线空气中氮氧化物的日变化曲线。

二、实验方案1、实验仪器：大气采样器：流量范围0.2L/min、分光光度计（波长540nm）、多孔吸收玻管、比色管（两个）、移液管、洗耳球、比色皿、烧杯。

装置连接图见图1图1 实验装置图2、实验药品：氮氧化物吸收原液、蒸馏水、亚硝酸钠标准溶液。

3、实验原理：在测定氮氧化物时，先用三氧化铬将一氧化氮等低价氮氧化物氧化成二氧化氮，二氧化氮被吸收在溶液中形成亚硝酸，与对氨苯磺酸发生重氮化反应，再与盐酸萘乙二胺偶合，生成玫瑰红色偶氮染料，用比色法测定。

方法的检出限为0.01mg/L（按与吸光度0.01相应的亚硝酸盐含量计）。

限行范围为0.03-1.6mg/L。

当采样体积为6L时，氮氧化物（一二氧化氮计）的最低检出浓度为0.01ug/m³。

盐酸萘乙二胺盐比色法的有关反应式如下：4、实验步骤：实验步骤简图：（1）氮氧化物的采集：向一支多孔吸收玻管中加入4mL氮氧化物吸收原液和1mL蒸馏水，接上大气采样器，置于椅子上，以每分钟0.2L流量抽取空气30min。

记录采样时间和地点，根据采样时间和流量，算出采样体积。

把一天分成几个时间段进行采样7次，分别为10:00～10:30、11:00～11:30、12:00～12:30、13:00～13:30、14:00～14:30、15:00～15:30、16:00～16:30。

实验题目空气中氮氧化物的日变化曲线一、实验目的与要求1、制定分光光度法测定空气中的氮氧化物实验方案，理解其基本原理、方法和熟悉其操作。

掌握大气取样器的使用方法。

2、学会绘制大气中氮氧化物的日变化曲线。

通过测定不同时间空气中二氧化氮的浓度绘制二氧化氮日变化曲线。

3、了解空气氮氧化物的来源及其危害。

掌握空气中氮氧化物的评价指标及防治措施。

了解氮氧化物与光化学烟雾的关系，以及光化学烟雾形成的条件。

了解氮氧化物与光化学污染的危害，以及光化学烟雾的预防措施。

4、根据实验绘制空气中氮氧化物的日变化曲线并解释现象.二、实验方案1、实验原理空气中的氮氧化物主要以NO和NO形态存在。

测定时用三氧化鉻将NO氧化2，二氧化氮被吸收在溶液中形成亚硝酸，与对氨基苯磺酸发生重氮化反应，成NO2在与盐酸萘乙二胺偶合，生成玫瑰红色偶氮染料，用比色法测定其吸光度。

方法检出限为0.01µg/mL(按与吸光度0.01相应的亚硝酸盐含量计)。

线性范围为0.03—1.6µg/mL。

采集并测定一天内不同时间段实验室空气中氮氧化物的浓度，可绘制空气中氮氧化物浓度随时间的变化曲线。

2、药品①吸收液：称取5.0g对氨基苯磺酸于烧杯中，将50mL冰醋酸与900mL水的混合液，分数次加入烧杯中，搅拌，溶解，并迅速转入1000mL容量瓶中，待对氨基苯磺酸完全溶解后，加入0.050g盐酸萘乙二胺；溶解后，用水定容到刻度。

此为吸收原液，贮于棕色瓶中，低温避光保存；采样液用吸收由4份吸收原液和一份水混合配制。

②亚硝酸钠标准溶液：准确称取0.1500g亚硝酸钠（预先在干燥器内放置24h），溶于水，移入1000mL容量瓶中，用水稀释至刻度，即配得100µg/mL亚硝酸根溶液，将其贮于棕色瓶中。

使用时，吸取上述溶液5.00mL于100mL比色管中，用水稀释至刻度，即配得5 µg/mL（亚硝酸根）溶液；③蒸馏水。

（注：所有试剂均需用不含亚硝酸盐的重蒸馏水或电导水配制，所有试剂在实验前已经由老师准备好）3、仪器大气采样器（流量范围：0.0～1.0L/min）、分光光度计、多孔吸收玻管、比色管、比色皿、移液管（5mL、1mL）、烧杯、洗耳球、塑胶导管及常用实验仪器。

大气环境中氮氧化物的浓度分布特征分析大气环境中氮氧化物（NOx）是一类重要的空气污染物，其浓度分布特征对于了解大气污染情况和制定相应的环境保护措施具有重要意义。

一、影响大气中氮氧化物浓度分布的因素大气中的氮氧化物主要来自两个方面：一是人类活动的排放，如工业生产、交通运输以及能源消耗等；二是自然源，如火山喷发、生物过程和闪电等。

人类活动的排放是大气中氮氧化物的主要来源。

工业生产过程中，燃煤、燃油等导致燃烧反应的产生，进而释放大量的氮气和氧气，形成氮氧化物。

交通运输过程中，车辆的燃烧排放以及尾气中的氮化物，也是大气中NOx的重要来源。

此外，能源消耗也会导致氮氧化物的产生。

自然源是大气中NOx的另一个重要来源。

火山喷发会释放大量的气体和颗粒物，其中也包括NOx。

生物过程中，例如植物的新陈代谢和土壤中的微生物活动等，也会产生一定量的氮氧化物。

此外，闪电放电也会导致大气中NOx的释放。

总结以上因素，大气中NOx浓度分布受到人类活动和自然因素的综合影响，各区域之间的浓度存在差异，而且在不同的时间尺度上也存在明显的变化。

二、大气中氮氧化物浓度分布的空间特征大气中氮氧化物浓度的空间分布具有明显的区域差异。

城市地区通常是浓度较高的地带，主要是由于工业和交通的排放所致。

尤其是工业园区周围、交通枢纽以及市中心，氮氧化物浓度往往更高。

此外，山区和沿海地区也容易受到大气氮氧化物的污染，尤其是山谷气候条件下的城市容易形成氮氧化物的滞留。

同时，气象条件也对大气中NOx浓度的分布产生一定的影响。

风向和风速是影响附近地区氮氧化物浓度的重要参数。

风向决定了氮氧化物在大气中的传输方向，风速则影响传输的速率。

例如，风速较低和风向不利的情况下，城市周边地区的氮氧化物容易聚集，并导致高浓度区域的形成。

此外，大气中氮氧化物浓度的季节变化也是需要关注的因素。

夏季，氮氧化物的浓度往往较低，主要是由于高温、强光和湿度的作用下，氮氧化物发生一系列的化学反应和光解反应，从而影响了其浓度。

氮氧化物热力型产生曲线引言氮氧化物是一类对环境和健康有害的空气污染物，主要由汽车尾气、工业排放和燃烧过程中产生。

了解氮氧化物产生的机理和特点对于环境保护和空气质量改善具有重要意义。

本文将详细探讨氮氧化物热力型产生曲线，以期更好地理解和应对氮氧化物污染问题。

氮氧化物的组成和来源氮氧化物主要包括一氧化氮（NO）、二氧化氮（NO2）和氮氧化合物（NOx）。

它们的主要来源包括以下几个方面：1.汽车尾气：汽车燃烧产生的高温和高压条件下，氮气和氧气会发生反应生成一氧化氮和二氧化氮。

2.工业排放：许多工业过程中需要高温和高压条件，这些条件下也会产生大量的氮氧化物排放。

3.燃烧过程：包括燃煤、燃油和天然气燃烧等，这些燃烧过程中产生的高温和高压条件也会导致氮氧化物的生成。

氮氧化物的热力型产生曲线氮氧化物的热力型产生曲线是指在一定的温度范围内，氮氧化物的生成和消耗速率与温度的关系。

一般来说，氮氧化物的产生速率随温度的升高而增加，达到一个临界温度后开始减小，最后趋于稳定。

热力型产生曲线可以用以下图表表示：温度（℃）氮氧化物产生速率100 低200 逐渐增加300 达到峰值400 开始减小500 稳定从上表中可以看出，氮氧化物的产生速率在温度达到一定值后达到峰值，随后开始减小。

这是因为在高温条件下，氮氧化物的生成速率很快，但同时也有一些与氮氧化物相关的反应会加速，使氮氧化物被消耗。

当温度进一步升高时，氮氧化物的消耗速率开始超过产生速率，导致总的氮氧化物浓度下降。

影响氮氧化物产生曲线的因素氮氧化物的热力型产生曲线受到多个因素的影响，包括燃料类型、燃烧温度、燃烧风量和燃烧时间等。

燃料类型不同燃料的燃烧过程中产生氮氧化物的能力有所不同。

含氮量较高的燃料，如煤炭，产生的氮氧化物较多；而含氮量较低的燃料，如天然气，产生的氮氧化物相对较少。

燃烧温度燃烧温度是影响氮氧化物生成的重要因素之一。

一般来说，燃烧温度越高，氮氧化物的生成速率越快。

1.概述n2o4与no2是两种重要的氮氧化物，它们在化学反应中经常发生相互转化的平衡反应。

这种平衡反应的性质可以通过平衡常数来描述，平衡常数的大小直接影响了反应的平衡位置和转化速率。

本文将对n2o4与no2的相互转化平衡常数进行深入探讨，以增强对这一重要化学反应的理解。

2.n2o4与no2的相互转化反应n2o4（二氧化二氮）与no2（二氧化氮）之间的相互转化反应是一个经典的平衡反应，其化学方程式如下所示：n2o4 ⇌ 2no2该反应是一个典型的平衡反应，n2o4和no2之间相互转化，达到一定比例后停止变化，达到化学平衡状态。

3.平衡常数的定义与计算平衡常数（K）是用来描述平衡反应在给定温度下的平衡位置和反应进程的指标。

在n2o4与no2的相互转化反应中，平衡常数K可以通过下式计算：K = [no2]^2 / [n2o4]其中，[]代表了物质的浓度。

4.平衡常数与平衡位置的关系通过平衡常数K的大小可以判断反应的平衡位置。

当K > 1时，表示平衡位置偏向生成物no2的一侧；当K < 1时，表示平衡位置偏向反应物n2o4的一侧。

只有K = 1时，反应物和生成物的浓度相等，达到平衡状态。

5.影响平衡常数的因素（1）温度：n2o4与no2的相互转化反应是一个放热反应，根据Le Chatelier原理，温度升高会使平衡常数K减小，促使反应物向生成物转化，反之亦然。

（2）压力：在一定温度下，增加系统的压力会使平衡常数K增大，促使气态反应物增加，达到平衡状态。

（3）浓度：改变反应物和生成物的浓度同样可以影响平衡常数K的大小，增加生成物或减少反应物的浓度会使K增大，促使反应向生成物转化。

6.实验测定平衡常数实验测定n2o4与no2的相互转化反应的平衡常数可以借助化学动力学实验方法，如注射吸收光谱法等。

通过对反应条件和浓度变化的观察，可以确定平衡常数K的具体数值。

7.应用与意义n2o4与no2的相互转化反应在工业生产和环境保护等方面具有重要意义。

氮氧化物热力型产生曲线
氮氧化物热力型产生曲线是指在燃烧过程中，氧化剂（空气）与
燃料反应生成氮氧化物（NOx）的产生趋势曲线。

一般来说，氮氧化物
的生成与燃料的种类、燃烧温度和压力有关。

其中，高温、富氧和高
压环境对氮氧化物的生成有着较大的影响。

氮氧化物热力型产生曲线可以用一条表示NOx生成随燃烧温度变
化的曲线来表示。

这条曲线一般以温度为横坐标，NOx生成量为纵坐标，展示了在燃烧过程中，NOx生成量随温度的变化趋势。

曲线的特点是在一定温度范围内，NOx生成量随温度的升高而增加，但在一定温度以上变化趋势开始趋于平缓或饱和。

据此，可以通过控制燃烧温度来降低氮氧化物的生成量。

例如，
在工业生产和车辆尾气处理过程中，可以采用低温燃烧和催化还原等
方法来控制氮氧化物的生成。

同时，也可以通过调整燃料的种类和使
用SCR（选择性催化还原）等碳氮分离的技术来减少氮氧化物的排放量。

实验一空气中氮氧化物的日变化曲线大气中氮氧化物（NO x）主要包括一氧化氮和二氧化氮，主要来自天然过程，如生物源、闪电均可产生NO x。

NO x的人为源绝大部分来自化石燃料的燃烧过程，包括汽车及一切内燃机所排放的尾气，也有一部分来自生产和使用硝酸的化工厂、钢铁厂、金属冶炼厂等排放的废气，其中以工业窑炉、氮肥生产和汽车排放的NO x量最多。

城市大气中2/3的NO x来自汽车尾气等的排放，交通干线空气中NO x的浓度与汽车流量密切相关，而汽车流量往往随时间而变化，因此，交通干线空气中NO x的浓度也随时间而变化。

NO x对呼吸道和呼吸器官有刺激作用，是导致支气管哮喘等呼吸道疾病不断增加的原因之一。

二氧化氮、二氧化硫、悬浮颗粒物共存时，对人体健康的危害不仅比单独NO x严重得多，而且大于各污染物的影响之和，即产生协同作用。

大气中的NO x能与有机物发生光化学反应，产生光化学烟雾。

NO x能转化成硝酸和硝酸盐，通过降水对水和土壤环境等造成危害。

一、实验目的1．掌握氮氧化物测定的基本原理和方法；2．绘制城市交通干线空气中氮氧化物的日变化曲线。

最后用比色法测定。

主要反应方程式为：三、预备实验所需仪器与试剂1．仪器(1)大气采样器：流量范围0.0--1.0L/min。

(2)分光亮度计。

(3)棕色多孔玻板吸收管。

(4)双球玻璃管（装氧化剂）。

(5)干燥管。

(6)比色管：10mL。

(7)移液管：1mL。

2．试剂(1)吸收液：称取5.0g对氨基苯磺酸于烧杯中，将50mL冰醋酸与900mL水的混合液，分数次加人烧杯中，搅拌，溶解，并迅速转人1000mL容量瓶中，待对氨基苯磺酸完全溶解后，加人0.050g盐酸蔡乙二胺，溶解后，用水定容至刻度。

此为吸收原液，贮于棕色瓶中，低温避光保存。

采样液用吸收由4份吸收原液和1份水混合配制。

(2)三氧化铬—石英砂氧化管：取约20g20-40目的石英砂，用(1:2)盐酸溶液浸泡一夜，用水洗至中性，烘干。

NOx浓度计算方法1.1.1 NOx 浓度计算方法实际干烟气中NOx 的浓度计算方法为：（1.5-1）式中： NOx （mg/Nm 3）—标准状态，实际干烟气氧含量下NOx 浓度，mg/Nm 3； NO （μL/L ）—实测干烟气中NO 体积含量，μL/L ；0.95 —按照经验数据选取的NO 占NOx 总量的百分数（即NO 占95%，NO 2占5%）；2.05 — NO 2由体积含量μL/L 转换为mg/m 3的转换系数。

修正到标准状态下氧含量为6%时的干烟气中NOx 的浓度计算方法为：（1.5-2）式中： NOx （mg/Nm 3@6%O 2）—修正到标准状态下氧含量为6%时的干烟气中NOx 排放浓度，mg/Nm 3；O 2 —实测干烟气中氧含量，%。

通常本招标文件中提到的NOx 一般是指修正到标准状态下氧含量为6%时的干烟气中NOx 浓度。

1.1.2 脱硝效率脱硝效率有时也称NOx 脱除率，其计算方法如下：脱硝效率=C 1-C 2 ×100% （1.5-3） C 1 式中：C 1—脱硝系统运行时脱硝反应器入口处烟气中NOx 含量（mg/Nm 3）； C 2—脱硝系统运行时脱硝反应器出口处烟气中NOx 含量（mg/Nm 3）。

1.1.3 氨的逃逸率氨的逃逸率是指在脱硝装置反应器出口氨的浓度。

1.1.4 SO 2/SO 3转化率经过脱硝装置后，烟气中SO 2转化为SO 3的比率。

（1.5-4）式中： 05.295.0)/()/(3?=L L NO Nm mg NO x μ232321621)/()%6@/(O Nm mg NO O Nm mg NO x x --?=100SO SO SO /SO SO 23332?-=，入口，入口，出口转化率SO 3，出口— SCR 反应器出口6%O 2含量、干烟气条件下SO 3体积含量，μL/L ； SO 3，入口— SCR 反应器入口6%O 2含量、干烟气条件下SO 3体积含量，μL/L ； SO 2，入口— SCR 反应器入口6%O 2含量、干烟气条件下SO 2体积含量，μL/L 。