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大気の話
地球上の大気:
窒素78% 酸素21%、 アルゴン0.9%、
水蒸気
二酸化炭素0.036%
呼吸すると
窒素75% 酸素16%、 アルゴン0.9%、
水蒸気4%
二酸化炭素4%
酸素
助燃性:物質が燃焼するのを助ける役目
集気びんでろうそくを燃やした後、集気びんには
酸素がどのくらい残っているだろうか?
酸素は生物の呼吸に必要
だいたい16から17%くらい
人間の場合 18 %未満で酸欠になる可能性がある
大気の話
地球上の大気:
窒素78% 酸素21%、 アルゴン0.9%、
水蒸気
二酸化炭素0.036%
大気中に人工的にそれ以外の物質が多く放出されると
大気環境問題が起こりうる。
大気の汚染:関連する3つの化学・物理的変化
Cm H n
+(m+n/4
) O2
m
+
CO 2
+ n/2
H2 O
燃焼エネルギー(熱)
燃焼 熱
C m H n (液体 )
F
Cl C
F
Cl
C m H n(気体 )
光
F
Cl C ・
F
光によって結合が切れる
・C l
ラジカル
3種類の反応と大気汚染現象との関連
酸性雨・地球温暖化・オゾン層破壊・光化学オキシダント
Cm H n
+(m+n/4
) O2
m
+
CO 2
+ n/2
H2 O
燃焼エネルギー(熱)
燃焼とは 熱と光 を出しながら 酸素 と激しく化合する反応
である
さびは酸素と化合するが燃焼とは言わない
金属が燃えても燃焼と呼ぶ
酸性雨
燃料中に含まれる S原子
違い
空気中の窒素原子
SO 2
NO2
H2O
H2O
燃焼熱
SO 2
NO2
H 2 SO 4
HNO3
雲に混じり、酸性の雨が降る原因となる
酸性雨
雲の中
H2O + CO2
H2CO3
雨はもともと弱酸性
そこに、少量のH2SO4やHNO3が混じることでさらに酸性に
酸性雨はpHが 5.6 以下の雨を指す。
日本国内で降っている雨はpH 4.5~4.7 程度である。
酸性雨の影響
河川や湖沼が酸性になる
土壌が酸性になる
水生生物への影響
養分が流れ出す
(Ca、Mg)
植物への影響
SO2 、 NO2 の発生源
固定発生源:工場・発電所など
移動発生源:車・飛行機など
SO2 、 NO2 の影響の違い
数日
SO 2
NO2
数時間
HNO3
HNO
NO2 3
A
H 2 SO 4
SO2
B
A
HSO
2SO4
2
B
酸性雨の対策:
大気中に、NO2, SO2 を出さなければいい
脱硫
SO2:燃料の改善
NO2:燃やし方の改善・排気ガスの処理
酸性雨対策:先進国と途上国との違い
SO 2
NO2
オゾン層:地上15Km~35Km(成層圏)にある
オゾン層が濃い大気の層
オゾン層の成り立ち
成層圏での紫外線と酸素の反応
UV-C
紫外線
O2
O
+
UV-B
O
O3
O2
+
O
紫外線
O2
+
O3
この2つの反応で紫外線が使われる
結果として
紫外線の多くが地球に降ってくるのを防いでいる
人工物が成層圏でオゾンと反応してしまうと
O
オゾン層の破壊
光
F
Cl C ・
F
O 3 + ・ Cl
・Cl
ラジカル
O 2 + ・ ClO
O 3 + ・ Cl
O 2 + ・ ClO
これにより、オゾン(O3)の量が減り、UV-Bが使われなくなる
UV-B
O3
紫外線
O2
+
O
地球温暖化
地球の温度は上昇している!
温度上昇の大きな要因は人為的に排出したCO2だ!
本当ならば大変だ!
でも本当か?
ちなみに最近世界的猛暑なのはエルニーニョです。
地球温暖化
なぜ二酸化炭素は温暖化する
役割を持つのか?
地球の温度の暖まり方
太陽
太陽からの光で
地表が暖められる
逃げてゆく赤外・遠赤外線を
温室効果を持つ
気体
吸収
地表
地表
昼
夜
なぜ二酸化炭素は温暖化するのか?
地球温暖化
温室効 果を持つ気体
分子は原子と原子がバネ のようにつながっ ているので振動する。
その振動により 赤外線 ・遠赤外 線を吸収する。
O
C
O
O
N
N
O
O
H
H
物
質
同じ原子で出来ている分子
:お互いに振動をうち消すの
で赤外線を吸収しない