Проблеме образования оксидов азота посвящено значительное количество работ, однако наиболее характерными, в определенном смысле основополагающими, являются работы Я. Б. Зельдовича [2] и С. Фенимора [3]. Основные положения разработанной Я. Б. Зельдовичем, так называемой, термической теории образования оксидов азота отображаются в некоторых постулатах: 1. Окисление азота происходит за фронтом пламени в зоне продуктов сгорания; 2. Выход оксидов азота определяется максимальной температурой горения, концентрацией азота и кислорода в продуктах сгорания и не зависит от химической природы топлива, участвующего в реакции; 3. Окисление азота происходит по цепному механизму. Скорость процесса определяется реакцией взаимодействия атомарного кислорода с молекулой азота. Энергетический барьер этой реакции складывается из двух составляющих – энергии, требующейся для образования одного атома кислорода и энергии активации реакции атома кислорода с молекулой азота. Таким образом, энергия активации определяется соотношением – Е = 494/2 + 314 = 561кДж/моль; 4. Скорость образования NО определяется, главным образом, концентрацией атомарного кислорода и константой скорости прямой реакции – VNO = 2К1СО СN2; 5. Выход оксидов азота зависит от скорости охлаждения продуктов сгорания; 6. В «бедных» смесях выход NO определяется максимальной локальной температурой сгорания, т.е. кинетикой ее образования, в то время как в «богатых» смесях выход NO перестает зависеть от максимальной температуры сгорания и определяется кинетикой разложения образовавшихся оксидов азота; 7. Концентрация оксидов азота не превышает равновесную концентрацию при максимальной локальной температуре сгорания; 8. Неравномерное распределение температуры в зоне продуктов сгорания заметно влияет на выход NO при горении «бедных» смесей и слабо – при горении «богатых» смесей. Наряду с «термическими» оксидами азота были замечены факты быстрого образования оксидов – за время 10-4 с, в процессе сгорания стехиометрической метановоздушной смеси и в других реакциях. По этой причине они были названы «быстрыми». «Быстрые» оксиды азота образуются непосредственно во фронте ламинарного пламени на участке, составляющем 10% ширины фронта пламени. Процесс образования начинается уже у передней границы фронта пламени в области температур около 1000 К.
Можно предположить, что основополагающими являются постулаты пунктов 1, 2, 3, 4, т. е.: 1. Окисление азота происходит за фронтом пламени в зоне продуктов сгорания; 2. Выход оксидов азота определяется максимальной температурой горения, концентрацией азота и кислорода в продуктах сгорания и не зависит от химической природы топлива, участвующего в реакции; 3. Окисление азота происходит по цепному механизму. Скорость процесса определяется реакцией взаимодействия атомарного кислорода с молекулой азота. Энергетический барьер этой реакции складывается из двух составляющих – энергии, требующейся для образования одного атома кислорода и энергии активации реакции атома кислорода с молекулой азота. Таким образом, энергия активации определяется соотношением – Е = 494/2 + 314 = 561кДж/моль; 4. Скорость образования NО определяется, главным образом, концентрацией атомарного кислорода.
Комментарий: учитывая то, что при высокочастотном способе ионизации атмосферного воздуха в турбореактивных двигателях Уханьского типа, названого "воздушным" (без топливным) фронт пламени отсутствует, а ионизация атмосферного воздуха будет происходить по всему объёму камеры ионизирования (сгорания), а также отсутствие в этой камере ископаемого топлива, способствующего понижению температуры горения и уменьшающего концентрацию атмосферного воздуха в ней на объём стехиометрической горючей смеси), предположительно Уханьский тип турбореактивного двигателя ионизирующего принципа действия атмосферного воздуха представляется мне таким, что не отвечает требованиям по охране окружающей природной среды.
Автор комментария к научному тексту - радиоэколог, медицинский психолог, сегодня 07.05.2020.
Добавлено спустя 51 секунду: Re: Последствия 1986 г. Загрязнение Америцием 241. Наше время. Научная информация: При вдыхании NO, как и CO, связывается с гемоглобином. При этом образуется нестойкое нитрозосоединение, которое быстро переходит в метгемоглобин, при этом Fe2+ переходит в Fe3+. Ион Fe3+ не может обратимо связывать O2 и таким образом выходит из процесса переноса кислорода. Концентрация метгемоглобина в крови 60 – 70% считается летальной. Но такое предельное значение может возникнуть только в закрытых помещениях, а на открытом воздухе это невозможно. По мере удаления от источника выброса все большее количество NO превращается в NO2 - бурый, обладающий характерным неприятным запахом газ. Диоксид азота сильно раздражает слизистые оболочки дыхательных путей. Вдыхание ядовитых паров диоксида азота может привести к серьезному отравлению. Диоксид азота вызывает сенсорные, функциональные и патологические эффекты. Рассмотрим некоторые из них. К сенсорным эффектам можно отнести обонятельные и зрительные реакции организма на воздействие NO2. Даже при малых концентрациях, составляющих всего 0,23 мг/м3, человек ощущает присутствие этого газа. Эта концентрация является порогом обнаружения диоксида азота. Однако способность организма обнаруживать NO2 пропадает после 10 минут вдыхания, но при этом ощущается чувство сухости и першения в горле. Хотя и эти признаки исчезают при продолжительном воздействии газа в концентрации, в 15 раз превышающей порог обнаружения. Таким образом, NO2 ослабляет обоняние. Но диоксид азота воздействует не только на обоняние, но и ослабляет ночное зрение – способность глаза адаптироваться к темноте. Этот эффект же наблюдается при концентрации 0,14 мг/м3, что, соответственно, ниже порога обнаружения. Функциональным эффектом, вызываемым диоксидом азота, является повышенное сопротивление дыхательных путей. Иными словами, NO2 вызывает увеличение усилий, затрачиваемых на дыхание. Эта реакция наблюдалась у здоровых людей при концентрации NO2 всего 0,056 мг/м3, что в четыре раза ниже порога обнаружения. А люди с хроническими заболеваниями легких испытывают затрудненность дыхания уже при концентрации 0,038 мг/м3. Патологические эффекты проявляются в том, что NO2 делает человека более восприимчивым к патогенам, вызывающим болезни дыхательных путей. У людей, подвергшихся воздействию высоких концентраций диоксида азота, чаще наблюдаются катар верхних дыхательных путей, бронхиты, круп и воспаление легких. Кроме того, диоксид азота сам по себе может стать причиной заболеваний дыхательных путей. Попадая в организм человека, NO2 при контакте с влагой образует азотистую и азотную кислоты, которые разъедают стенки альвеол легких. При этом стенки альвеол и кровеносных капилляров становятся настолько проницаемыми, что пропускают сыворотку крови в полость легких. В этой жидкости растворяется вдыхаемый воздух, образуя пену, препятствующую дальнейшему газообмену. Возникает отек легких, который зачастую ведет к летальному исходу. Длительное воздействие оксидов азота вызывает расширение клеток в корешках бронхов (тонких разветвлениях воздушных путей альвеол), ухудшение сопротивляемости легких к бактериям, а также расширение альвеол. Некоторые исследователи считают, что в районах с высоким содержанием в атмосфере диоксида азота наблюдается повышенная смертность от сердечных и раковых заболеваний.
|