硫酸和硝酸是酸雨的主要成分,约占总酸量的90%以上,我国酸雨中硫酸和硝酸的比例约为10∶1;工业生产、民用生活燃烧煤炭排放出来的二氧化硫,燃烧石油以及汽车尾气排放出来的氮氧化物,经过“云内成雨过程”,即水汽凝结在硫酸根、硝酸根等凝结核上,发生液相氧化反应,形成硫酸雨滴和硝酸雨滴;又经过“云下冲刷过程”,即含酸雨滴在下降过程中不断合并吸附、冲刷其他含酸雨滴和含酸气体,形成较大雨滴,最后降落在地面上,形成了酸雨由于我国多燃煤,所以我国的酸雨是硫酸型酸雨而多燃石油的国家下硝酸雨
酸雨形成的化学反应过程:
(1) 酸雨多成于化石燃料的燃烧:
含有硫的煤燃烧生成二氧化硫
S+O2=点燃=SO2
二氧化硫和水作用生成亚硫酸
SO2+H2O=H2SO3
亚硫酸在空气中可氧化成硫酸
2H2SO3+O2→2H2SO4
(2)氮氧化物溶于水形成酸:雷雨闪电时,大气中常有少量的二氧化氮产生
闪电时氮气与氧气化合生成一氧化氮
N2+O2=放电=2NO
一氧化氮结构上不稳定,空气中氧化成二氧化氮
2NO+O2=2NO2
二氧化氮和水作用生成硝酸
3NO2+H2O=2HNO3+NO
(3)酸雨与大理石反应:
CaCO3+H2SO4=CaSO4+H2O+CO2↑
CaSO4+SO2+H2O=Ca(HSO3)2
(4)此外还有其他酸性气体溶于水导致酸雨,例如氟化氢,氟气,氯气,硫化氢等其他酸性气体
我认为 人类活动造成的酸雨成分中,以硫酸为最多,一般约占60%一65%,硝酸次之,约30%,盐酸约5%,此外还有有机酸约2%左右。硫酸主要是因为燃烧矿物燃料释放的二氧化硫,其中最大的排放源是发电厂、钢铁厂、冶炼厂等,还有家家户户的小煤炉。目前全世界人为释放的二氧化硫每年约1.6亿吨。硝酸是由氮氧化物形成的。氮氧化物气体主要是在高温燃烧的情况下产生的。例如,汽车发动机燃烧室中,以及矿物燃料在高温燃烧时都会放出氮氧化物。氯化氢的人工源除了使用氯化氢的工厂以外,焚烧垃圾(塑料制品中有大量的氯)和矿物燃料燃烧时也都会释放这种气体。人类活动造成的二氧化硫和氮氧化物与自然源相比数量上虽然大体相当(即各占约50%左右),但是因为自然界自我清洁能力有限。这好比一个人吃饭,肚量再大,让他多吃一倍的饭,也是会把肚子撑坏的。硫氧化物和氮氧化物在大气中形成酸雨的过程是十分复杂的大气化学和大气物理过程。如果形成酸性物质时没有云雨,则酸性物质会以重力沉降等形式逐渐降落在地面上,这叫做干性沉降,以区别于酸雨、酸雪等湿性沉降。干性沉降物在地面遇水时复合成酸。酸云和酸雾中的酸性,由于没有得到直径大得多的雨滴的稀释,因此它们的酸性要比酸雨强得多。高山区由于经常有云雾缭绕,因此酸雨区高山上森林受害最重,常首先成片死亡。
酸雨是雨、雪等在形成和降落过程中,吸收并溶解了空气中的二氧化硫、氮氧化合物等物质,形成了pH低于56的酸性降水。
酸雨的形成首先是SO2溶解在空气和云中的水里,形成H2SO3,H2SO3易被氧化为酸性更强的H2SO4,H2SO4随雨水下降到地面从而形成酸雨,据此可写出相应的化学方程式。
酸雨的形成机理:工业过程,如金属冶炼:某些有色金属的矿石是硫化物、铜、铅、锌便是如此,将铜、铅、锌硫化物矿石还原为金属过程中将逸出大量二氧化硫气体,部分回收为硫酸,部分进入大气。
1、酸雨是指pH小于56的雨雪或其他形式的降水,主要成分为硫酸,硝酸,水。酸雨主要是人为的向大气中排放大量酸性物质所造成的,中国的酸雨主要因大量燃烧含硫量高的煤而形成的,多为硫酸雨,少为硝酸雨。
2、酸雨会危害土壤和植物。
我国南方土壤本来多呈酸性,再经酸雨冲刷,加速了酸化过程;土壤中含有大量铝的氢氧化物,土壤酸化后,可加速土壤中含铝的原生和次生矿物风化而释放大量铝离子,植物长期和过量的吸收铝,会中毒,甚至死亡;酸雨尚能加速土壤矿物质营养元素的流失,改变土壤结构,导致土壤贫瘠化,影响植物正常发育。
3、酸雨危害人类的健康。
酸雨对人类最严重的影响就是呼吸方面的问题,二氧化硫和二氧化氮会引起例如哮喘、干咳、头痛、和眼睛、鼻子、喉咙的过敏。酸雨间接的影响就是它会溶解水中的有毒金属,被水果、蔬菜和动物的组织吸收后,吃下这些东西会对人类的健康产生严重影响。
4、酸雨会腐蚀建筑物、机械和市政设施。
酸雨能使非金属建筑材料(混凝土、砂浆和灰砂砖)表面硬化水泥溶解,出现空洞和裂缝,导致强度降低,从而损坏建筑物,造成建筑物的使用寿命下降,影响城市市容和景观,同时可能引发安全产生危险。
硫酸和硝酸是酸雨的主要成分
硫酸型酸雨的形成:SO2+H2O=H2SO3 2H2SO3+O2=2H2SO4
硝酸型酸雨的形成:2NO+O2=2NO2 3NO2+H2O=2HNO3+NO
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