Thermische NOx-Bildung verstehen und berechnen

Wenn Stickstoff und Sauerstoff bei sehr hoher Temperatur durch den Prozess der Verbrennung miteinander kombiniert werden, ist das Ergebnis thermisches NOx. Je höher die Temperatur der Flamme, desto mehr NOx wird gebildet. NOx bezieht sich primär auf Stickstoffmonoxid und Stickstoffdioxid. Was im Wesentlichen passiert, ist, dass die Stickstoffmoleküle sich trennen und dann mit den Sauerstoffmolekülen kombinieren. Wenn isoliert, sind NOx-Verbindungen recht stabil; ihre Natur ist ansonsten jedoch recht reaktiv. Das Einatmen von NOx ist schädlich für die menschliche Gesundheit und sollte vermieden werden. Der Bildungsprozess von NOx ist ein sehr komplizierter.

Benötigte Dinge

• Papier
• Taschenrechner
• Gasanalysegerät

Anleitung

1. Behalten Sie im Kopf, dass es hohe Temperaturen sind, die die Bildung von thermischem NOx möglich machen. Bedenken Sie, dass Sauerstoff und Stickstoff kombinieren, um die Verbindung NOx zu produzieren. Denken Sie darüber in seiner einfachsten Form nach – in Form von zwei Hauptgleichungen, die eine Addition des Symbols von Stickstoff mit dem von Sauerstoff zeigen, um Stickstoffmonoxid zu bilden, mit Stickstoff oder Sauerstoff als Nebenprodukt.

2. Notieren Sie die Gleichungen auf Ihrem Papier, geschrieben in den Formen N+O2 = O+NO und O+N2 = N+NO. Nutzen Sie die Tatsache, dass die Temperatur eine große Rolle bei der Initiierung der Reaktion spielt. Berücksichtigen Sie wichtige Faktoren wie Zeit, Konzentration der Elemente und die Temperatur selbst.

3. Fügen Sie die kinetischen Geschwindigkeitskonstanten hinzu. Verwenden Sie die Buchstaben A und B, um die kinetischen Geschwindigkeitskonstanten darzustellen. Nehmen Sie an, dass Sauerstoff bis zu einem gewissen Grad im Gleichgewicht ist und dass die ersten einfachen Gleichungen dadurch behindert werden, dass die dreifachen N-N-Bindungen aufgebrochen werden.

4. Setzen Sie alle Variablen und Konstanten gemäß der Art und Weise zusammen, wie die Reaktion stattfindet, und die Gleichung wird erscheinen. Messen Sie die Konzentration von NO und NO2 mit einem Gasanalysegerät und verwenden Sie die Zahlen in Ihrer Gleichung, um zu einem Endergebnis zu gelangen.