stringtranslate.com

Пероксиацетилнитрат

Пероксиацетилнитрат представляет собой пероксиацилнитрат . Это вторичный загрязнитель , присутствующий в фотохимическом смоге . [1] Он термически нестабилен и разлагается на пероксиэтаноильные радикалы и газообразный диоксид азота . [2] Это слезоточивое вещество, то есть оно раздражает легкие и глаза. [3]

Пероксиацетилнитрат, или ПАН, является окислителем, более стабильным, чем озон . Следовательно, он более способен к переносу на большие расстояния, чем озон. Он служит переносчиком оксидов азота (NOx) в сельские регионы и вызывает образование озона в глобальной тропосфере . [1]

Химия атмосферы

ПАН образуется в атмосфере путем фотохимического окисления углеводородов до радикалов надкислоты в присутствии диоксида азота (NO 2 ). Поскольку прямых выбросов нет, это вторичный загрязнитель. Наряду с озоном и перекисью водорода (H 2 O 2 ) он является важным компонентом фотохимического смога .

Другими пероксиацилнитратами в атмосфере являются пероксипропионилнитрат (PPN), пероксибутирилнитрат (PBN) и пероксибензоилнитрат (PBzN). Также наблюдались хлорированные формы. ПАН является наиболее важным пероксиацилнитратом. ПАН и его гомологи достигают примерно от 5 до 20 процентов концентрации озона в городских районах. При более низких температурах он стабилен и может транспортироваться на большие расстояния, доставляя оксиды азота в незагрязненные в противном случае районы. При более высоких температурах он разлагается на NO 2 и пероксиацетильный радикал.

Распад ПАН в атмосфере преимущественно термический. Таким образом, перенос на большие расстояния происходит через холодные области атмосферы, тогда как разложение происходит на более теплых уровнях. ПАН также может фотолизоваться УФ-излучением. Это пластовый газ, который служит одновременно источником и стоком радикалов RO x - и NO x . [4] Оксиды азота в результате разложения ПАН увеличивают производство озона в нижних слоях тропосферы .

Естественная концентрация ПАН в атмосфере не превышает 0,1 мкг/м 3 . Измерения в городах Германии показали значения до 25 мкг/м 3 . Пиковые значения выше 200 мкг/м 3 были измерены в Лос-Анджелесе во второй половине 20 века (1 ppm ПАН соответствует 4370 мкг/м 3 ). Из-за сложности настройки измерений доступны только спорадические измерения.

ПАН является парниковым газом .

Синтез

ПАН можно получить в липофильном растворителе из пероксиуксусной кислоты . [5] [6] [7] [8] Для синтеза к дегазированным н - тридекану и пероксиуксусной кислоте на ледяной бане добавляют концентрированную серную кислоту. Далее добавляют концентрированную азотную кислоту.

В качестве альтернативы ПАН также можно синтезировать в газовой фазе путем фотолиза ацетона и NO 2 с помощью ртутной лампы . [9] Метилнитрат (CH 3 ONO 2 ) образуется как побочный продукт.

Токсичность

Токсичность ПАН выше, чем у озона. Раздражение глаз от фотохимического смога в большей степени вызывают ПАН и другие газовые примеси, чем озон, который плохо растворим. ПАН потенциально участвует в возникновении рака кожи. Особенно мутагенами считаются хлорсодержащие производные .

Рекомендации

  1. ^ Аб Сингх, HB (2015). «ТРОПОСФЕРНАЯ ХИМИЯ И СОСТАВ | Пероксиацетилнитрат». На Норте Джеральд Р.; Пайл, Джон А.; Чжан, Фуцин (ред.). Энциклопедия атмосферных наук . Эльзевир. стр. 251–254. дои : 10.1016/B978-0-12-382225-3.00433-3. ISBN 978-0-12-382225-3.
  2. ^ Финлейсон-Питтс, Барбара Дж.; Питтс, Джеймс Н. (2000). Химия верхней и нижней атмосферы. Академическая пресса. ISBN 978-0-12-257060-5.[ нужна страница ]
  3. ^ Мейерс, Роберт А. (2002). Энциклопедия физических наук и технологий. Эльзевир Наука. ISBN 978-0-12-227410-7.[ нужна страница ]
  4. ^ Дж. С. Гаффни и др.: Пероксиацилнитраты . В: Справочник по химии окружающей среды. Том. 4, Часть Б, С. 1–38; Источник: Хатцингер О., Спрингер, 1989 .
  5. ^ Талукдар, Ранаджит К.; Беркхолдер, Джеймс Б.; Шмольтнер, Анн-Мари; Робертс, Джеймс М.; Уилсон, Роберт Р.; Равишанкара, Арканзас (1995). «Исследование процессов потери пероксиацетилнитрата в атмосфере: УФ-фотолиз и реакция с ОН». Журнал геофизических исследований: Атмосфера . 100 (Д7): 14163–14173. Бибкод : 1995JGR...10014163T. дои : 10.1029/95JD00545.
  6. ^ Нильсен, Торбен; Хансен, Анна Мария; Томсен, Эрлинг Лунд (1982). «Удобный метод приготовления чистых стандартов пероксиацетилнитрата для атмосферного анализа». Атмосферная среда (1967) . 16 (10): 2447–2450. Бибкод : 1982AtmEn..16.2447N. дои : 10.1016/0004-6981(82)90134-2.
  7. ^ Гаффни, Дж. С.; Фаджер, Р.; Сенум, Г.И. (1984). «Усовершенствованная процедура производства газообразного пероксиацилнитрата высокой чистоты: использование тяжелых липидных растворителей». Атмосферная среда (1967) . 18 (1): 215–218. Бибкод : 1984AtmEn..18..215G. дои : 10.1016/0004-6981(84)90245-2.
  8. ^ Дж. Л. Фрай Спектроскопия и кинетика атмосферных резервуаров: HOONO, CH 3 C(O)OONO 2 , CH 3 OOH и HOCH 2 OOH . Кандидат наук. Диссертация , 2006 г.
  9. ^ Варнек, Питер; Зербах, Томас (1992). «Синтез пероксиацетилнитрата на воздухе фотолизом ацетона». Экологические науки и технологии . 26 (1): 74–79. Бибкод : 1992EnST...26...74W. дои : 10.1021/es00025a005.