中学综合学科资源库——酸雨胡 波(华东师范大学 化学系 ) 张映辉(华东师范大学 生物系 )【阅读材料】酸雨是 pH 值小于 5
6 的降水,5
6 这个数值来源于蒸馏水跟大气中的 CO2达溶解平衡时的酸度
酸雨里含有多种无机酸和有机酸
绝大部分酸是硫酸和硝酸,通常以硫酸为主
我国从酸雨取样分析来看,硝酸的含量只有硫酸的 1/10,这跟我国的燃料里含硫量较高有关
煤的含硫量约为 0
5~5%,石油则为 0
5~3%,其中绝大部分为可燃性硫化物,硫在燃料中以无机硫化物或有机硫化物的形式存在
无机硫绝大部分以硫化物矿物的形式存在,燃烧时主要生成 SO2,如:4FeS2+11O2→2Fe2O3+8SO2有机硫包括硫醇、硫醚等,在燃烧过程中先形成 H2S,如硫醇的燃烧:CH3CH2CH2CH2SH→H2S+2H2+2C+C2H4生成的 H2S 再被氧化为 SO2:2H2S+3O2→2H2O+SO2燃料中的硫酸盐类硫化物不参与燃烧反应,燃烧后多留存于灰烬中,称为非可燃性硫化物
酸雨中的硫酸和硝酸主要来自人为排放的二氧化硫和氮的氧化物
煤、石油燃烧和通常金属冶炼中释放到大气里的 SO2,通过气相或液相反应而生成硫酸
气相反应:2SO2+O22SO3 SO3+H2O==H2SO4液相反应:SO2+H2O==H2SO3 2H2SO3+O2==2H2SO4催化剂大多是尘埃中的金属(铁、锰等化合物)
还有由矿物燃料不完全燃烧产生的烟炱,是碳黑和挥发性有机物的复合颗粒物
表面积较大,表面能很大,能大量吸附 SO2,对 SO2氧化具有催化作用,据报道用光电子能谱研究发现烟炱表面有硫酸根存在,山本等人报道过活性碳表面 SO2氧化速率可高达每一小时 30%,不过这类干表面上的氧化过程,需要很高的温度,所以只能发生在烟道气中
SO2的天然源主要来自火山、有机物分解和陆地、海洋中的微生物厌氧活动,将硫酸