Determinarea Dioxidului de Azot din Aer

Scopul lucrării de laborator: determinarea NO2 din aer.

Obiectivele urmărite:

1. pregătirea masei de lucru pentru efectuarea lucrării de laborator;

2. principiul metodei spectrofotometrice

3. determinarea NO2 din aer;

Generalităţi

Atmosfera este un amestec de diferite gaze. Proporţia cea mai ridicată o au oxigenul şi azotul care însumează împreună peste 99% (tabelul 1). Gazele comune sunt: azotul, oxigenul, argonul şi dioxidul de carbon, restul sunt gaze rare.

Tabelul nr. 1 Proporţia gazelor componente ale atmosferei

Gazul Proporţia

Azot 78,09%

Argon 0,93%

Dioxid de carbon 0,03%

Neon 1,8•10-3

Heliu 5,2•10-4

Kripton 1,0•10-4

Oxigen 20,95%

Hidrogen 5,0•10-4

Xenon 8,0•10-6

Ozon 1,0•10-6

Radon 6•10-18

Oxigenul şi azotul, gazele principale din atmosferă joacă un rol important în viaţa plantelor şi animalelor. Proporţia lor în atmosferă este aproape constantă.

În cantităţi foarte mici se mai întâlnesc şi alte gaze cum sunt: xenonul, ozonul, radonul, metanul, amoniacul, oxidul de azot, dioxidul de azot. Această compoziţie a fost determinată pentru prima dată de Lavoisier.

Poluarea atmosferică constă în alternarea mediului aerian produsă în special de oxidul şi bioxidul de carbon, bioxidul de sulf, oxizi de azot, ozon şi acizi organici, pulberile de la fabricile de ciment, etc. Aceşti poluanţi produc dereglări în metabolismul biocenozelor, schimbări în circuitul substanţelor şi al energiei în ecosistem.

Poluarea aerului are numeroase cauze, unele fiind rezulta¬tul unor activităţi umane din ce în ce mai extinse şi răspân¬dite în ultima perioadă de timp, altele se datorează unor con¬diţii naturale.

Acest tip de poluare a luat o mare amploare, odată cu apari civilizaţiei moderne, cu creşterea producţiei indus¬triale, a circulaţiei rutiere, cu apariţia deşeurilor menaje¬re etc. Poluarea aerului este mai puternică în mediul urban iar aici în anumite zone industriale unde producerea de noxe este sporită.

Substanţele poluante sunt rezultate din arderea combusti¬bililor, praful de la fabricile de ciment, gaze din industria chimică etc. In funcţie de starea lor de agregare, poluanţii din aer sunt de două feluri: poluanţi gazoşi şi solizi.

Persistenţa în atmosferă a unor poluanţi variază între limite foarte largi. Astfel, compuşii pe bază de sulf şi azot (SO2, NO, NO2, N2O, NH3, H2S) persistă în atmosferă câteva zile (1-5 zile), în timp ce, alte substanţe ajung la structuri mai puţin stabile şi reactive după ani de zile (CO = 3 ani; CO2 = 4 ani; hidrocarburi = 16 ani)

"Smog-ul" este o ceaţă albăstruie, rezultată în urma reacţiilor chimice dintre razele solare catalizatoare şi diferiţi poluanţi, în condiţiile unei atmosfere umede. Este un amestec de ceaţă şi fum şi provine din cuvintele englezeşti <<smoke>> şi <<fog>>. Provoacă iritaţia mucoaselor la om şi animale iar la plante leziuni şi arsuri. În 1952, la Londra, din cauza smogului s-au înregistrat 4000 de decese în 4 zile.

În atmosferă apar şi procese de autoepurare (datorită factorilor meteorologici şi fenomenelor de sedimentare), însă atâta timp cât cantităţile de poluanţi se înscriu în limite rezonabile, iar fenomenele meteorologice nu sunt modificate antropic.

Monoxidul de azot (NO) şi dioxidul de azot (NO2) sunt principalii oxizi de azot implicaţi în poluarea atmosferei.

Sursa cea mai importantă de NO o reprezintă procesele biologice, respectiv acţiunea bacteriilor asupra compuşilor cu azot. Cantităţi mari de NO sunt provenite din procesele de combustie. Aceleaşi procese de combustie pot avea ca rezultat producerea directă a NO2. Alte cantităţi de NO2 din atmosferă sunt provenite din oxidarea NO sau ca urmare a reacţiilor fotochimice în care sunt implicate hidrocarburile.

NO este un gaz incolor, puţin solubil în apă şi greu de lichefiat. În stare lichidă sau solidă are culoare albastră, este paramagnetic, iar în stare gazoasă moleculele de NO sunt practic monomeri. În stare lichidă se observă o slabă dimerizare, în timp ce în stare solidă dimerizarea este mult mai avansată şi paramagnetismul dispare. NO2 este un gaz de culoare brun-roşcat, mai greu decât aerul şi cu un miros caracteristic. Hipoazotida şi tetraoxidul de diazot constituie un sistem în echilibru: deplasarea spre unul dintre cei doi componenţi depinzând de temperatură de peste 1400C există forma monomeră, NO2, în timp ce la aproximativ -110C forma de existenţă este dimerul. Bioxidul de azot este după cum se ştie un gaz iritant cu acţiune asupra căilor respiratorii profunde şi a alveolei pulmonare datorită solubilităţii lui relativ reduse. Toxicitatea NO este mai puţin cunoscută la nivelul concentraţiilor care se găsesc în aer.

Efecte ale oxizilor de azot

Amestecul diferiţilor oxizi de azot printre care NO2 este cel mai mare agresiv, constituie un gaz iritant cu acţiune toxică asupra căilor respiratorii.

Prezenţa oxizilor de azot în atmosferă produce vătămarea plantelor.