Закономерности взаимодействия металлов с азотной кислотой и снижение выделения оксидов азота

• Автор: Коршунов, Андрей Владимирович
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 157 с.

Оглавление
Введение.

1. Образование оксидов азота в технологических процессах.

1.1. Источники поступления оксидов азота в атмосферу.

1.2. Методы снижения содержания оксидов азота в

технологических газах.

1.3. Процессы растворения металлов и сплавов в азотной кислоте

1.4. Состояние азотной кислоты в водных растворах и механизм

ее восстановления

1.5. Кинетические закономерности процессов растворения металлов

в азотной кислоте.

2. Физикохимические закономерности взаимодействия металлов
с азотной кислотой.
2.1. Методика эксперимента
2.2. Исследование кинетики процесса растворения меди
2.3. Исследование кинетики процесса растворения титана
2.4. Химизм превращений соединений азота в растворах, образующихся
в ходе восстановления азотной кислоты металлами.
2.5. Электрохимическое исследование процесса анодного окисления
меди в азотной кислоте
3. Термодинамический анализ реакций растворения металлов в азотной кислоте
и реакций репропорционирования соединений азота .
3.1. Стехиометрия реакций растворения металлов.
3.2. Термодинамический анализ реакций .
3.3. Состояние азотистой кислоты и форма нитрозирующего агента
в кислых растворах
3.4. Реакции репропорционирования соединений азота .
4. Реакции взаимодействия азотистой кислоты с веществами,
содержащими аминогруппу.
4.1. Реакция с мочевиной
4.2. Реакция с сульфаминовой кислотой
4.3. Реакция с гидразином
4.4. Реакция с гидроксиламином.
5. Метод минимизации i i выделения оксидов азота при растворении металлов в азотной кислоте
5.1. Физикохимическое обоснование
5.2. Рекомендации по снижению выделения оксидов азота при растворении
и травлении металлов в азотнокислых растворах
Выводы.
Литература


Разработан метод растворения металлов меди, никеля, алюминия, титана и ковара в азотной кислоте, позволяющий снизить содержание Шх в отходящих газах, сбрасываемых в атмосферу, практически до уровня ПДК, который прошел испытания на предприятиях авиамоторостроения, электротехнической и электронной промышленности акты даны в приложении. Апробация работы. Материалы диссертации доложены на ряде международных и региональных научных конференций и совещаний международной конференции Фундаментальные и прикладные проблемы окружающей среды г. Томск, , международной конференции Экологически чистые процессы в решении проблем охраны окружающей среды. Экотехнология г. Иркутск, , конференции Проблема выживания человечества г. Томск, , научнопрактической конференции Опыт, проблемы и перспективы развити химической науки и образования, посвященной 0летию ТПУ г. Томск, , Всеукраинской конференции Безотходные технологии, комплексное использование сырья г. Мелитополь, , 2й областной научнопрактической конференции молодых ученых Современные техника и технологии г. Томск, , республиканской конференции Региональное природопользование и экологический мониторинг г. Барнаул, . Публикации. По теме диссертационной работы опубликованы учебное пособие, 5 статей, тезисы 6 докладов. Загрязняющие вещества, встречающиеся в биосфере, по своему происхождению можно разделить на природные и техногенные. Основными загрязняющими веществами атмосферного воздуха являются диоксид серы, оксид углерода, оксиды азота, углеводороды и аэрозоли. Специфические загрязнители воздушной среды техногенного происхождения сероводород, сероуглерод, аммиак, нитраты, нитрозоамины, ртуть, свинец, кадмий, хлор, фосфор и фтороорганические соединения 1. Все вещества, попадающие в атмосферу тем или иным путем, включаются в общий биосферный кругооборот, в котором осуществляется перенос твердых, жидких и газообразных компонентов при различных температурах и давлениях. Одним из наиболее значимых звеньев общего круговорота вещества в биосфере является круговорот азота, в ходе которого происходит образование и превращение таких опасных загрязнителей атмосферы, как оксиды азота. В таблице 1. Таблица 1. Вещество Фоновая концентрация, мгм3 Среднее время пребывания, сут. Ы 0. МНз 0. Основным природным источником образования оксидов азота является процесс денитрификации нитрат и нитритионов, восстанавливающихся при участии бактерий до молекулярного азота, оксида азота 1 и оксида азота 2 2. Монооксид азота в присутствии кислорода воздуха быстро окисляется до диоксида, который реагирует с атмосферной водой и попадает на поверхность почвы в виде кислотных дождей. Диоксид азота может адсорбироваться непосредственно поверхностью почв, а также включаться в циклы превращения азотсодержащих соединений ряда растений 3. Хотя количество техногенных выбросов по своим масштабам меньше естественного приблизительно в раз, распределение оксидов азота в первом случае носит локальный характер. Основными техногенными источниками выделения оксидов азота являются энергетика, доля которой в выбросах оксидов азота в атмосферу по СНГ составляет . В таблице 1. В таблице 1. Подавляющее количество оксидов азота образуется в процессе сжигания ископаемого топлива, вблизи энергетических комплексов. При сжигании топлива около оксидов азота образуется из азота, содержащегося в нем, а остальное количество из азота воздуха в зоне, прилегающей к открытому пламени 3,7. При увеличении температуры процесса горения увеличивается количество образующихся оксидов азота. Таблица 1. Максимальное образование 0 5. С 3. Большое количество оксидов азота выделяется с вентвыбросами атомной энергетики при растворении отработанных топливных элементов в азотной кислоте 8. Помимо предприятий энергетики, мощными источниками выделения оксидов азота в атмосферу промышленных центров являются метизные производства и цехи травления изделий из металлов и сплавов в азотнокислых растворах 9. Продуктами реакций взаимодействия металлов с азотной кислотой являются оксиды азота 0 и Ы, выделяющиеся в воздух производственных помещений и далее в атмосферу за пределы промышленной зоны. Таблица 1. Ы 2 0. НИОз 2 0. ИНз 4 0. М2Н4 1 0.