KEMA02
BIOGEOKEMISKA CYKLER
HT2009
OXYGEN: KRETSLOPP OCH BASFAKTA
LIVSAVGÖRANDE FÖR LIV AV IDAG:
FOTOSYNTESEN
ATMOSFÄREN
O: 1s22s22p4
21% av atmosfären
Näst vanligaste grundämnet
i jordskorpan (efter Si)
Paramagnetisk
DIATOMÄRT SYRE – MO-diagram
2p
2s
1s
FOTOSYNTESEN
H2O
ADP + Pi
CO2
O2
ljusreaktion
ATP
mörkerreaktion
Förenklad modell
[CH2O]
OZONE (O3) - INDUSTRIAL USE
- Disinfect laundry in hospitals, food factories, care homes etc;[45]
- Disinfect water in place of chlorine[6]
- Deodorize air and objects, such as after a fire.
- Sanitize swimming pools and spas
- Kill insects in stored grain[47]
- Scrub yeast and mold spores from the air in food processing plants;
- Wash fresh fruits and vegetables to kill yeast, mold and bacteria;[46]
- Chemically attack contaminants in water (iron, arsenic, hydrogen sulfide,
nitrites,
and complex organics lumped together as "colour");
- Provide an aid to flocculation (agglomeration of molecules, which aids in
filtration,
where the iron and arsenic are removed);
- Manufacture chemical compounds via chemical synthesis[48]
- Clean and bleach fabrics
...
SOURCE: Wikipedia
STARKT OXIDATIONSMEDEL: Eo (O3/O2 i sur miljö) = 2.07 V
ON SITE PRODUTION
... LITE ATMOSFÄRSKEMI...
=
mycket radikaloch fotokemi!
KEMA02
Ozon-kemi
Sidney Chapman formulerade redan på 1930-talet den sk Chapman-modellen:
Utgör fortfarande bas för resonemangen kring ozon-produktion i atmosfären
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
O + O -- > O2 spontan
O + O2 -- > O3 sker typiskt i närvaro av tredje kropp M; k2 YTKATALYS!!
O + O3 -- > 2 O2 spontan
O3 -- > O + O2 uv-inducerad ; k4
2 O3 -- > 3 O2
O2 -- > O + O
uv-inducerad
Alla reaktioner är elementarreaktioner tex v3 = k3[O][O3]
ANTAGANDE: Reaktion 1 & 5 sker i liten omfattning och kan försummas
MYCKET RÄKNANDE GER:
[O3]≈k2[O2][M][O]/k4
SYRE SOM OXIDATIONSMEDEL
OBS! Redoxpotentialen för O2 varierar med pH
O2 + 4 H+ + 4 e- 2 H2O
Eo = 1.23 V
O2 + 2 H2O + 4 e- 4 OH-
Eo = 0.40 V
SLUTSATS: Syre mest oxiderande i sur miljö
EFFEKT PÅ METALLER: Pt, Hg, Ag, Cu oxideras i sur men ej
basisk miljö av O2
MARKNÄRA OZON
Ozon bildas naturligt vid fotolys av NO2 genom följande reaktioner
:
NO2 + UV → NO + O
O2 + O → O3
NO + O3 → NO2 + O2
O3 + UV → O2 + O
OBS! Inget nettotillskott av O3
MEN
olika reaktionshastigeter
leder till ackumulation av O3 under dagtid
TYPISKA KONCENTRATIONER I STADSLUFT: 0 – 60 ug/m3
