Re: Thermische Stickoxide

Geschrieben von detlef am 03. Juni 2005 14:54:19:

Als Antwort auf: Thermische Stickoxide geschrieben von Odin am 03. Juni 2005 14:09:40:

hallo,

>>Wenn so ein Teil runterkommt - und bei dem, was uns bevorsteht, wird das ein >aus dem Perihel kommender und ergo in einzelne Trümmer zerlegter Kometenkern >sein -, dann spielt sich, obwohl der Durchgang durch die Atmosphäre maximal >ein paar Sekunden dauert, folgendes ab dabei: Durch die freigesetzte >thermische Energie reagiert der Stickstoff in der Luft, der unter normalen >Umständen völlig inert ist, mit dem ebenfalls in der Luft vorhanden >Sauerstoff, wobei NO2 entsteht. Weiters gibt's eine Menge Wasser/Wasserdampf, >sei es durch einen schmelzenden Kometenkern, sei es, weil das Ding in's Meer >fällt - das Haupttrumm des kommenden Impakts wird afaik im Golf von Mexiko >runterkommen -, und ebendieses verbindet sich mit dem Stickoxyd zu >Salpetersäure: NO2 + H2O = H2NO3, und zwar zur rauchenden Variante >ebenderselben, was eine rot-braune Flüssigkeit ist.
>Das Szenario erscheint fraglich. Damit nennenswerte Anteile
>der Luft (N2+O2) zu Stickoxiden reagieren, dazu sind über
>1000 Grad notwendig. Diese hohe Temperatur wird durch die
>luftreibung des Himmelskörpers beim Durchflug erzeugt, aber
>nur entlang des Flugkanals. Schon wenige km abseits - womöglich
>wenige 100 Meter abseits - dürfte die Luft keine so hohe
>Tem,peratur mehr erreichen. Allerdings baut sich eine Druck-
>welle auf, die sich als "Knall" in alle Richtungen ausbreitet.
>Die Atmosphäre ist ziemlich dünn. Bei Normaldruck enthält
>1 Kubikmeter Luft etwa 45 Mol Gas, wovon etwa 9 Mol Sauerstoff
>und 35 Mol Stickstoff.
>Für die Bildung von NO2 werden pro Mol Stickstoff zwei Mole
>Sauerstoff verbraucht:
>N2 + 2 O2 = 2 NO2
>Jedes Mol Sauerstoff liefert 1 Mol NO2. Aber nur bei 100 %
>Umsatz. dieser Umsatzgrad ist nicht realistisch, das Primär-
>produkt ist nicht NO2, sondern das in Wasser nicht lösliche
>NO, das keine Salpetersäure bildet.
>In einem Kubikmeter Luft (1013 mbar) könnten also höchstens
>9 Mol NO2 gebildet werden.
>Rauchende Salpetersäure hat mindestens (!!) 65 Gew.-% HNO3.
>Darunter spricht man von konzentrierter Salpetersäure.
>65 % entsprechen einer Salpetersäure mit etwa 14,4 Mol HNO3
>pro Liter und einer Dichte von 1,393 g/Liter.
>(Angaben aus Küster-Thiel-Fischbeck)
>
>In einem Kubikmeter Luft kann also NO2 für weniger als 1 Liter
>konzentrierte Salpetersäure entstehen. Soll sie übersättigt
>("rauchend") sein, dann sind es entsprechend weniger.
>Das alles gilt aber nur wenn
>- Der Kubikmeter Luft sich bei Normaldruck befindet
>- Aller verfügbarer Sauerstoff für die beiden Reaktionen
>N2 + 2 O2 = 2 NO2
>und
>2 NO2 + H2O + 1/2 O2 = 2 HNO3
>zur Verfügung steht.
>Die Atmosphäre wird aber nach oben hin immer dünner, d.h.
>der Himmelskörper durchdringt eine Luftschicht, die zum
>grössten Teil weniger Mol/Kubikmeter enthält als oben
>erwähnt.
>Die zur Reaktion nötige Temperatur wird nur in unmittel-
>barer Nähe der Flugbahn erreicht werden.
>Das Primärprodukt wird aber NO sein, nur wenig wird weiter
>zu NO2 umgewandelt, vermutlich 5-10 % des gebildeten NO.
>Die Temperaturabhängigkeit Gleichgewichtslage der Reaktion
>N2 + O2 =) 2 NO
>in Luft ist gut bekannt und lässt sich berechnen. Ein paar
>Zahlen (ppm = part per million = 0,000001):
>20 Grad C 0,001 ppm
>400 Grad C 0,3 ppm
>1500 Grad C 0,33 %
>2000 Grad C 1,5 %
>2200 Grad C 2,5 %
>Erst bei über 2000 Grad wird ein Umsatzgrad erreicht, der sich
>an den maximal möglichen annähernd. Aber auch bei 2,5 % sind
>erst etwas mehr als 10 % des verfügbaren Sauerstoffs verbraucht,
>und NO ist wie erwähnt das Primärprodukt.
>Mehr als 2000 Grad werden aber mit Sicherheit nur im Nahbereich
>der Flugbahn erreicht werden.
>Wir können ja mal spekulieren, wieviel Litern an c. HNO3 das
>entspricht und ob das dann wirklich für einen globalen sauren
>Regen von HNO3 ausreichen wird.
>Gruss
>Odin

wenn ich das jetzt einigermassen verstanden habe, dann sollte gefaehrlich saurer regen also nur in der naehe der bahn des impaktkoerpers entstehen, nicht weltweit.

von einem impakt auf prag ausgehend, wuerdest du dann annehmen, dass in sueddeutschland saeure niederregnet?

wenn ja, koennte doch alles passen.
die mehrzahl der prophezeiungen, die eine 3tf erwaehnen, sind doch aus dem sueddeutschen raum, oder nicht?

gruss,detlef


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