花火の科学

大気の話
地球上の大気:
窒素78%、酸素21%、アルゴン1%、、二酸化炭素0.036%
水蒸気1~4%
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
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
H2O + CO2
雲の中
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
湖沼の酸死
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
H 2 SO 4
数時間
NO2
HNO3
SO 2
H 2 SO 4
酸性雨
時間
A
B
A
B
酸性雨の対策:
大気中に、NO2, SO2 を出さなければいい
SO2:燃料の改善
NO2:燃やし方の改善
酸性雨対策:先進国と途上国との違い
SO 2
NO2
なぜ二酸化炭素は温暖化するのか?
地球温暖化
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
結果として地表の温度が
保たれる
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
水蒸気・二酸化炭素・メタンなど
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
H
H