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Formacion de oxidos de nitrogeno



julio 7, 2022

Símbolo del óxido de nitrógeno

ResumenLos efectos de la potencia de descarga, el contenido de O2, la temperatura de reacción, la introducción del catalizador y la presencia de NO y diclorometano (DCM) en la formación de óxidos de nitrógeno (N2O, NO y NO2) por descarga en una mezcla de N2-O2 se han investigado sistemáticamente utilizando un reactor de descarga de barrera dieléctrica (DBD). Los resultados muestran que la descarga en una mezcla de N2-O2 siempre produce de varios a cientos de ppm de óxidos de nitrógeno como subproductos. La producción de óxidos de nitrógeno aumenta con el incremento del contenido de O2 y la introducción del catalizador Al2O3 o RuO2/Al2O3. La producción de N2O aumenta primero y luego disminuye/nivela con el aumento de la potencia de descarga a temperatura ambiente, pero aumenta monótonamente a 300 °C. El NO y el NO2 sólo se producen a una potencia de descarga relativamente alta a temperatura ambiente, pero se producen a todas las potencias de descarga probadas a 300 °C. El aumento de la temperatura de reacción de la temperatura ambiente a 300 °C reduce significativamente la producción de N2O pero aumenta la de NO y NO2. La presencia de cientos de ppm de NO en la mezcla de N2-O2 reduce significativamente la producción de N2O debido al enfriamiento efectivo de la especie vital para la formación de N2O (N2(A3Σu+)) por el NO. La presencia de cientos de ppm de DCM, sin embargo, apenas afecta a la producción de óxidos de nitrógeno, lo que demuestra la precedencia de la producción de óxidos de nitrógeno sobre la descomposición del DCM en el plasma de N2-O2.

Reacción nitrógeno + oxígeno

Los óxidos de nitrógeno o NOx son una familia de gases venenosos y altamente reactivos que se forman cuando el combustible se quema a altas temperaturas. Los gases NOx son generalmente de color marrón y son emitidos por los vehículos, así como por fuentes industriales como centrales eléctricas, calderas industriales, hornos de cemento y turbinas. Los óxidos de nitrógeno tienen reacciones químicas problemáticas en la atmósfera con los compuestos orgánicos volátiles. Estas reacciones producen smog en los días calurosos de verano[2] Los dos principales óxidos de nitrógeno que se producen son el NO y el NO2.

El carbón y el petróleo, dos importantes combustibles fósiles, contienen nitrógeno. Cuando estos combustibles se queman para generar electricidad, producen un tipo de NOx conocido específicamente como NOx de combustible. Además, existe otro tipo de NOx conocido como NOx térmico, que se produce cuando el nitrógeno y el oxígeno atmosféricos se recombinan a altas temperaturas (como en la llama de la combustión de combustibles fósiles) para crear NO.[3] La combustión de carbón y petróleo produce tanto óxidos de nitrógeno térmicos como de combustible, mientras que la combustión de gas natural sólo produce NOx térmicos. Además, la combustión incontrolada de petróleo o carbón produce más óxidos de nitrógeno que la combustión de gas natural.

Formación de lluvia ácida

Los óxidos de nitrógeno (NOX) son el nombre colectivo del monóxido de nitrógeno (NO) y del dióxido de nitrógeno (NO2)1 2. El NO es un gas incoloro, venenoso e inodoro, mientras que el NO2 es un gas venenoso de color rojizo a marrón con un olor penetrante3.

Los óxidos de nitrógeno se forman cuando el nitrógeno y el oxígeno reaccionan a altas temperaturas. Por lo tanto, las emisiones de óxidos de nitrógeno están muy relacionadas con los procesos de combustión7. Los óxidos de nitrógeno se emiten al aire, donde reaccionan (a nitrato o ácido nítrico) y se depositan en el suelo8. La reacción puede producirse tanto antes como después de la deposición9. Los óxidos de nitrógeno contribuyen, junto con los compuestos orgánicos volátiles (COVNM) y la luz solar, a la formación de ozono a nivel del suelo.

Ejemplos de fuentes naturales de óxidos de nitrógeno son los incendios forestales y los rayos10. En Suecia, el sector del transporte es la mayor fuente de óxidos de nitrógeno11. De las grandes fuentes puntuales, la industria de la pulpa y el papel, las industrias energéticas y la industria del metal son los principales contribuyentes a las emisiones nacionales12.

Fórmula del óxido de nitrógeno

En química atmosférica, NOx es el término que designa a los óxidos de nitrógeno más relevantes para la contaminación atmosférica, a saber, el óxido nítrico (NO) y el dióxido de nitrógeno (NO2)[1][2] Estos gases contribuyen a la formación de smog y lluvia ácida, además de afectar al ozono troposférico.

Los gases NOx suelen producirse a partir de la reacción entre el nitrógeno y el oxígeno durante la combustión de combustibles, como los hidrocarburos, en el aire; especialmente a altas temperaturas, como en los motores de los automóviles[1][2][3] En zonas de alto tráfico de vehículos de motor, como en las grandes ciudades, los óxidos de nitrógeno emitidos pueden ser una fuente importante de contaminación atmosférica. Los gases NOx también son producidos de forma natural por los rayos.

El término NOx es la abreviatura química de las moléculas que contienen un átomo de nitrógeno y uno o más de oxígeno. Por lo general, incluye el óxido nitroso (N2O) (de ahí el uso de «humos nitrosos»[4] en otros idiomas como el alemán[5]),[1] aunque el óxido nitroso es un óxido de nitrógeno bastante inerte que tiene muchos usos como oxidante para cohetes y motores de automóviles, anestésico y propulsor de aerosoles y nata montada. El óxido nitroso apenas interviene en la contaminación atmosférica, aunque puede tener un impacto significativo en la capa de ozono,[6] y es un importante gas de efecto invernadero.

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