มลพิษจากการเผาไหม้: คาดการณ์ผลิตภัณฑ์และประเมินมาตรการควบคุม
แนะนำใหม่| English | ความหมาย |
|---|---|
| incomplete combustion/ɪŋkəmˈpliːt kəmˈbʌstʃn/ | การเผาไหม้ไม่สมบูรณ์ |
| particulates/pəˈtɪkjʊleɪts/ | อนุภาค |
| global dimming | การมืดมิดของโลก |
| acid rain/ˈæsɪd reɪn/ | ฝนกรด |
น้ำมันไร้กำมะถันขจัดมลพิษจากรถยนต์ทุกชนิดหรือไม่?
- การกำจัดกำมะถันมุ่งเป้าไปที่ sulfur dioxide อากาศที่เข้าสู่เครื่องยนต์ร้อนยังคงมีไนโตรเจนและออกซิเจน และเชื้อเพลิงอาจยังมีคาร์บอน
- ทำนายผลิตภัณฑ์จากแหล่งสารตั้งต้นทั้งหมดและสภาวะที่กำหนด จากนั้นจับคู่มลพิษแต่ละชนิดกับผลกระทบและวิธีควบคุมที่มุ่งเป้าหมายนั้นจริง
เริ่มต้นด้วยเชื้อเพลิงและการจ่ายออกซิเจน
- การเผาไหม้สมบูรณ์ของไฮโดรคาร์บอนบริสุทธิ์ที่มีออกซิเจนเพียงพอจะเกิดคาร์บอนไดออกไซด์และน้ำ การมีออกซิเจนไม่เพียงพออาจทำให้เกิดการเผาไหม้ไม่สมบูรณ์ เกิดคาร์บอนมอนอกไซด์และเขม่า alongside กับคาร์บอนไดออกไซด์/น้ำบางส่วน
- ไฮโดรเจนบริสุทธิ์ผสมกับออกซิเจนจะเกิดน้ำ ไม่ใช่คาร์บอนไดออกไซด์: ไม่มีอะตอมคาร์บอนเข้าสู่ปฏิกิริยานี้ เชื้อเพลิงที่มีซัลเฟอร์จะเผาไหม้เป็นซัลเฟอร์ไดออกไซด์; ที่อุณหภูมิสูง ไนโตรเจนและออกซิเจนในอากาศสามารถทำปฏิกิริยากันเกิดไนโตรเจนออกไซด์ได้
| เชื้อเพลิงหรือสภาวะที่กำหนด | การทำนายผลิตภัณฑ์ที่รองรับได้ |
|---|---|
| ไฮโดรเจนบริสุทธิ์และออกซิเจน | น้ำ; ไม่มีแหล่งคาร์บอน |
| เมเทน, ออกซิเจนเพียงพอ | คาร์บอนไดออกไซด์และน้ำ |
| เมเทน, ออกซิเจนจำกัด | อาจเกิดคาร์บอนมอนอกไซด์และ/หรือเขม่า |
| ซัลเฟอร์สิ่งเจือปนเผาในอากาศ | ซัลเฟอร์ไดออกไซด์ |
| เครื่องยนต์อุณหภูมิสูง, เชื้อเพลิงไร้ไนโตรเจน | ยังอาจเกิดไนโตรเจนออกไซด์จากอากาศได้ |
เกิดอะไรขึ้นเมื่อไฮโดรเจนบริสุทธิ์และออกซิเจนทำปฏิกิริยาด้วยการเผาไหม้อย่างสมบูรณ์?
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
น้ำเกิดขึ้นในปฏิกิริยา 2H₂ + O₂ → 2H₂O ไม่มีการจัดเตรียมอะตอมของคาร์บอน ดังนั้นสารตั้งต้นเหล่านี้เพียงอย่างเดียวจึงไม่สามารถสร้างคาร์บอนไดออกไซด์ คาร์บอนมอนอกไซด์ หรือเขม่าได้
แยกแก๊สพิษออกจากอนุภาค
- คาร์บอนมอนอกไซด์เป็นพิษ ไร้สี ไร้กลิ่น มันลดความสามารถของเลือดในการขนส่งออกซิเจน; การไม่มีกลิ่นไม่สามารถยืนยันว่าไม่มีสารนี้
- อนุภาคประกอบด้วยอนุภาคคาร์บอนและไฮโดรคาร์บอนที่ไม่ได้เผาไหม้它可以危害健康并减少到达地表的阳光，导致全球变暗。ตัวกรองอนุภาคอาจไม่กำจัดแก๊สอย่างคาร์บอนมอนอกไซด์ได้
ชื่อก๊าซที่มีคาร์บอนพิษ无色และไร้กลิ่นจากการเผาไหม้ไม่สมบูรณ์
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
คาร์บอนมอนอกไซด์ลดการขนส่งออกซิเจนในเลือดและไม่สามารถตัดออกได้ด้วยกลิ่น คาร์บอนไดออกไซด์เป็นก๊าซอื่นที่มีบทบาทหลักต่างกันในหัวข้อนี้
อธิบายผลกระทบของไนโตรเจนและซัลเฟอร์ออกไซด์
- ซัลเฟอร์ไดออกไซด์และไนโตรเจนออกไซด์ก่อให้เกิดปัญหาทางเดินหายใจและฝนกรด ฝนกรดสามารถทำลายระบบนิเวศทางน้ำ ต้นไม้ และหิน/อาคารบางประเภท
- ไนโตรเจนออกไซด์สามารถเกิดขึ้นได้จากอากาศร้อนแม้เชื้อเพลิงจะไม่มีไนโตรเจน เชื้อเพลิงไร้ซัลเฟอร์สามารถลดซัลเฟอร์ไดออกไซด์ได้โดยไม่กำจัดแหล่งกำเนิดไนโตรเจนออกไซด์นั้น
จับคู่มลพิษหรือผลกระทบแต่ละชนิดกับคำอธิบายที่ถูกต้อง
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
CO แตกต่างจาก GHG CO₂. อนุภาคลดแสงที่เข้ามา; ก๊าซเรือนกระจกส่งผลต่อรังสีอินฟราเรดที่แผ่ออกมาจากพื้นผิว
ตรวจสอบวิธีการบำบัดที่เสนอโดยนับจำนวนอะตอม
- จากสารตั้งต้นที่ระบุมา $CaO+SO_2\rightarrow CaSO_3$: ผลิตภัณฑ์คือแคลเซียมซัลไฟต์ การอ้างว่าใช้เพียงสารตั้งต้นเหล่านี้ทำให้ $CaSO_4$ จะละเมิดกฎการอนุรักษ์ออกซิเจน; ต้องใช้ออกซิเจนเพิ่มเติมเพื่อสร้างซัลเฟต
- ปฏิกิริยาแปลงสภาพที่ระบุมาคือ $2CO+2NO\rightarrow2CO_2+N_2$ ทั้งสองข้างมีคาร์บอน 2 อะตอม ไนโตรเจน 2 อะตอม และออกซิเจน 4 อะตอม มันกำจัดคาร์บอนมอนอกไซด์และไนโตรเจนโมโนออกไซด์แต่ผลิตคาร์บอนไดออกไซด์ออกมา ดังนั้นจึงไม่ลดผลกระทบก๊าซเรือนกระจก
การจ่ายออกซิเจนที่ดีขึ้นสามารถลดผลิตภัณฑ์จากการเผาไหม้ไม่สมบูรณ์ได้ แต่มันไม่กำจัดคาร์บอนไดออกไซด์จากการเผาไหม้เชื้อเพลิงคาร์บอนที่สมบูรณ์ ควรแยกแยะระหว่าง Reduction ของมลพิษหนึ่งชนิดกับการลดการปล่อยทุกชนิด
ใน 2CO + 2NO → 2CO₂ + N₂, มีอะตอมของออกซิเจนกี่ตัวในแต่ละด้านของสมการ?
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
ออกซิเจนในสารตั้งต้น = 2×1 จาก CO + 2×1 จาก NO = 4 อะตอม. ออกซิเจนในผลิตภัณฑ์ = 2×2 จาก CO₂ = 4 อะตอม. N₂ ไม่มีออกซิเจน; สมการนี้รักษาจำนวนอะตอมไว้
ประเมินการควบคุมด้วยโมเดลรังสีที่เหมาะสม
- ตัวกรองอนุภาคและเชื้อเพลิงปราศจากกำมะถันช่วยลดผลกระทบของอนุภาคและก๊าซซัลเฟอร์ไดออกไซด์ ข้อกังวลที่เหลืออยู่ได้แก่ คาร์บอนไดออกไซด์จากเชื้อเพลิงคาร์บอน คาร์บอนมอนอกไซด์หากการเผาไหม้ไม่สมบูรณ์ และออกไซด์ของไนโตรเจนจากอากาศร้อน; วัด emisison ที่เกี่ยวข้องแต่ละชนิดภายใต้เงื่อนไขที่เทียบเท่ากัน
- ความกังวลเรื่องการลดแสงแดดโลก (Global dimming) เกี่ยวข้องกับอนุภาคที่ลดแสงอาทิตย์ที่เข้ามา การอุ่นขึ้นจากก๊าซเรือนกระจกเกี่ยวข้องกับก๊าซที่ดูดกลืนรังสีอินฟราเรดจากพื้นผิวและแผ่รังสีออกไปทุกทิศทาง กระบวนการเหล่านี้ต่างกัน อย่าสันนิษฐานว่าการลดแสงแดดจะชดเชยความอุ่นได้อย่างปลอดภัย
“ปัญหาภูมิอากาศและการหายใจทั้งหมดได้รับการแก้ไขโดยตัวกรองอนุภาค” เป็นคำเท็จ ตัวกรองมีเป้าหมายเฉพาะต่ออนุภาค ส่วนก๊าซที่เหลือมีแหล่งกำเนิด เคมีวิทยา และผลกระทบที่แตกต่างกัน
องค์ประกอบเชื้อเพลิง + การจ่ายออกซิเจน + อุณหภูมิ กำหนดผลิตภัณฑ์ที่เป็นไปได้ ระบุมลพิษ ผลกระทบ และการควบคุมที่เหมาะสม และตรวจสอบจำนวนอะตอมในปฏิกิริยาก่อนยอมรับข้ออ้างในการบำบัด
ตัวกรองอนุภาคช่วยกำจัดปัญหาเกี่ยวกับสภาพอากาศและการหายใจออกจากไอเสียของเครื่องยนต์
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
มันมุ่งเน้นที่อนุภาค CO₂ อาจคงเหลือจากการเผาไหม้เชื้อเพลิงคาร์บอน, CO สามารถเกิดขึ้นได้หากการเผาไหม้ไม่สมบูรณ์, และ NOₓ สามารถเกิดขึ้นจากอากาศร้อน สารเหล่านี้มีเคมีและผลกระทบที่แตกต่างกัน
คำอธิบายใดสองข้อที่จำกัดการอ้างถึงระบบควบคุมไอเสียได้อย่างถูกต้อง?
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
ไนโตรเจนสามารถมาจากอากาศ และก๊าซสามารถผ่านตัวกรองอนุภาคได้ ออกซิเจนเพียงพออาจลด CO/เขม่าได้ แต่การเผาไหม้เชื้อเพลิงคาร์บอนอย่างสมบูรณ์ยังคงสร้าง CO₂ ได้