ODSTRANJEVANJE PLINOV SLABEGA VONJA (SMRADU) IZ OZRAČJA

UČINEK POSPEŠENEGA TOPLJENJA PLINOV NEPRIJETNEGA VONJA – ODSTRANJEVANJE SMRADU IZ ZRAKA

S disperzijo vodnega aerosola v ozračju vodi enormno povečamo volumen. Ob tem, lebdeči aerosol tvori učinkovito bariero za molekule plinov, ki nastajajo na tleh kot posledica razkroja organskih spojin (tipična predstavnika: amoniak NH3  in vodikov sulfid  H2S).

Poglejmo podrobneje:

Podobno se topi v podobnem. Tako se v polarnih topilih topijo polarne snovi in ionski kristali. Do raztapljanja pride le, če so vezi med gradniki v topljencu in vezi med gradniki v topilu približno enako močne. Benzen in CCl4 sta tekočini, ki se povsem mešata, voda in CCl4 pa se ne mešata. Tudi voda in etanol se povsem mešata. Podobno je z raztapljanjem trdnih snovi, npr. jod se topi v nepolarnih topilih kot je CCl4, ionski kristal NaCl pa se topi v vodi.

Topnost plinov z naraščajočo temperaturo pada.

Topnost plinov je pri določeni temperaturi odvisna od parcialnega tlaka plina nad tekočino. Zaradi reakcije vode z nekaterimi plini, je topnost le teh zelo velika.

NH3(g)   NH3(aq)
NH3(aq)  +  H2O(l)    NH4+(aq)  +  OH–(aq)

# Topnost plina je navedena pri 20 C in 101,3 kPa.

AMONIAK  NH3

Amoniak je plin, ki pri -340C kondenzira v brezbarvno tekočino (pri normalnem tlaku). Je dobto topen v vodi zaradi nastanka vodikovih vezi s sosednjimi molekulami vode. Ima specifično težo 0,597 in je zato lažji od zraka. Posledično temu se v naravi giblje proti višjim plastem atmosfere.

Nastaja v živalski presnovi kot sečnina, ki je končni produkt presnove beljakovin, kakor tudi v jetrih in ledvicah, kot produkt purinskih derivatov. Sečnina pa  razpade na ogljikov dioksid in amoniak.

S prihodom v območje vodnega aerosola jih razpršena vodna struktura raztopi in s tem odstrani iz ozračja.  To je razlog, da je voda v tej obliki še posebej “dovzetna” za topljenje plinov, ki so tudi sicer topni v vodi  v tekoči obliki.

Topnost NH3 (amoniaka) v vodi v odvisnosti od temperature

0 C        89,3 g / 100 g vode

20 C    51,8 g / 100 g vode

100 C    7,4 g / 100 g vode

VODIKOV SULFID:  H2S

http://www2.vf.uni-lj.si/veterina/predmeti/Higiena_okolja/Skodljivi%20plini.pdf

Vodikov sulfid H2S  je težji od zraka (specifičns teža 1,549) in se zaradi tega zadržuje in kopiči pri tleh.. Nastaja kot posledica bakteriološke aktivnosti v razpadajočih organskih tkivih zlasti beljakovinah s vsebnostjo žvepla.

Najdemo ga v slabo prevetrenih področjih nad stoječmi vodami (močvirja, rečni rokavi s stoječo vodo ni veliko razpadajočimi organizmi,  gnojne jame, kompostarne ) ter tipično v pertokemijski industriji (naftna črpališča in rafinerije). Je normalno prisoten v hlevih in farmah, klavnicah, povsod kjer se obdeluje organsko gnojilo in podobnih obratih. Spoznamo ga po katakterističnem  »mehurčkanju«  tekočine iz katerga izhaja in po zelo neprijetnem vonju po gnilih jajcih.

Vodikov sulfid   je zelo nevaren plin, saj se kljub zelo neprijetntmu vonju človek razmeroma hitro nanj navadi in ga po kratki izpostavljenosti ne voha več.

Vodikov sulfid  je zelo eksploziven plin, saj zagori pri temperaturi 5000C, in selo strupen, saj v pljučnih mešičkih (alveolah) reagira na železo v krvi (hemoglobin) bistveno hotreje  kot kisik  ter ga izpodrine iz krvi. Posledica tega je smrt zaradi zastrupitve krvi s plinom. Je osnova za izdelavo bojnih strupov.

Mikro kapljice, ki jih proizvede PrahoŽer  v ozračju na molekule vodikovega sulfida deluje dvojno:

1. H2S se v vodnem areosolu raztopi ter kot produkt protolitske reakcije  nastane šibka kislina (žveplovodikova kislina). Pri 20 C in 101,3 kPa se v 100g vode raztopi 437mg H2S.

2. Pri višjih temperaturah ozračja je topnost plinov v ozračju manjša. V teh razmerah je hitra evaporizacija vodnega aerosola tudi večja. To ima za posledico hitrejši odvzem toplotne energije iz okolja v katerem se nahaja vodni aerosol. Ustvarili smo torej mikro klimatsko področje s nižjo temperaturo okolja, kar ima za posledico večjo topnost žveplovodika v vodnih kapljicah  in hkrati zmanjšano emisijo istega plina iz mesta nastajanja. Zato je efekt »odsmrajevanja« takojšen ( nastopi v nekaj sekundah) in radikalen (zmanjša prisotnost smradu na komaj zaznaven nivo).