В химии атмосферы NO x является общим термином для оксидов азота , которые наиболее важны для загрязнения воздуха , а именно оксида азота (NO) и диоксида азота ( NO 2 ). [1] [2] Эти газы способствуют образованию смога и кислотных дождей , а также воздействуют на тропосферный озон .
Газы NO x обычно образуются в результате реакции между азотом и кислородом во время сжигания топлива, такого как углеводороды , в воздухе; особенно при высоких температурах, например, в автомобильных двигателях. [1] [2] [3] В районах с интенсивным движением автотранспорта, например, в крупных городах, выбросы оксидов азота могут быть значительным источником загрязнения воздуха. Газы NO x также естественным образом образуются в результате удара молнии .
Термин NO x является химическим сокращением для молекул, содержащих один атом азота и один или несколько атомов кислорода. Обычно подразумевается, что он включает закись азота (N 2 O), [1] хотя закись азота является довольно инертным оксидом азота, который широко используется в качестве окислителя для ракет и автомобильных двигателей, анестетика и топлива для аэрозольных распылителей и взбитые сливки . Закись азота вряд ли играет какую-либо роль в загрязнении воздуха, хотя она может оказывать значительное влияние на озоновый слой [ 4] и является значительным парниковым газом . .
NO y определяется как сумма соединений NO x и NO z , образующихся при окислении NO x , которые включают азотную кислоту , азотистую кислоту (HONO), пятиокись азота (N 2 O 5 ), пероксиацетилнитрат (ПАН), алкилнитраты. (RONO 2 ), пероксиалкилнитраты (ROONO 2 ), нитратный радикал (NO 3 ) и пероксиазотная кислота (HNO 4 ). [5] [6] : 30
Из-за энергетических ограничений кислород и азот не реагируют при температуре окружающей среды. Но при высоких температурах они вступают в эндотермическую реакцию с образованием различных оксидов азота. Такие температуры возникают внутри двигателя внутреннего сгорания или котла электростанции , при сгорании смеси воздуха и топлива и естественно при вспышке молнии .
В химии атмосферы термин NO x обозначает общую концентрацию NO и NO 2 , поскольку превращение между этими двумя видами происходит быстро в стратосфере и тропосфере. [6] В дневное время эти концентрации вместе с концентрацией озона находятся в стационарном состоянии , также известном как фотостационарное состояние (PSS); отношение NO к NO 2 определяется интенсивностью солнечного света (который превращает NO 2 в NO) и концентрацией озона (который вступает в реакцию с NO, снова образуя NO 2 ).