Environmental Chemistry 2) H2SO4의 생성 (formation of H2SO4) a. homogeneous gas phase reaction SO2 + HO• + M  HSO3• HSO3• + O2  SO3 + HOO • SO3 + H2O  H2SO4(gas) H2SO3(gas)  H2SO4(aq) b. heterogeneous (aqueous) reaction SO2(g) + H2O  H2SO3(aq) H2SO3  HSO3 + H+ Ka = 1.72  10 2 pKa = 1.76 HSO3 + H2O2  HSO4 + H2O [H2O2] in clouds = 0.01 - 200 uM 환경화학 47

Environmental Chemistry 3) 배출개스중 SO2의 제거기술 (SO2 removal from emission gas) a. fluidized bed combustion(FBC) coal + limestone (석회) 반응: CaCO3(+heat)  CaO + CO2 CaO + SO2 + 1/2 O2  CaSO4 환경화학 48

Environmental Chemistry 4) 배출개스중 SO2의 제거기술(계속) b. SONOX process limestone + urea slurry injection 반응 CaCO3 (+heat)  CaO + CO2 CaO + SO2 + 1/2 O2  CaSO4 NH2CONH2 + 2NO + 1/2O2  2N2 + CO2 + 2H2O 환경화학 49

Environmental Chemistry 4. 에어로졸 (aerosols) 기체에 액체 또는 고체 입자가 고르게 분산되어 있는 상태 Suspensions of solid or liquid particles in a gas; particles remaining aloft in the air (atmospheric aerosols) 1) 에어로솔 입자 - 액체 또는 고체 (liquid or solid) - 기체분자 또는 몇개의 분자가 결집한 기체분 자단 (molecular cluster)제외 - 가시광선을 산란 (cause scattering of vis light) - 대체로 0.01 - 1 μm (diameter) 작은 입자는 응집하려는 경향으로 수명이 짧 고 큰 입자는 침강제거됨 - 에어로졸 입자: 분진(dust), 연기(smoke), 비산재(fly ash), 꽃가루(pollen) 안개(fog), 스모그, 구름등 - condensation aerosols : 구름, 안개등 환경화학 50

Environmental Chemistry 2) 입자의 종류와 입경분포 환경화학 51

Environmental Chemistry 3) 에어로솔의 측정 (measurement of aerosol) - COH (coefficient of haze) 다공성 여과테잎에 공기접촉 (300m)하여 표준 테잎과 비교 (5-10 μm 측정) - TSP (total suspended particulate) 시료공기를 1.4m3/hr의 속도로 여과지에 통과시켜 집진된 양 (μg/m3) - IP (inhalable particulates, 호흡성입자, PM10) 10 μm 이하 크기의 분진량 IP = 0.45 TSP (경험식) - TDF (total dustfall, 총강하분진) 단위 : g/(m2 month) 4) 기타 에어로솔 입자의 종류 - 해염 - 분진 - 연소생성물 (combustion products) 환경화학 52

Environmental Chemistry 2001. 5. 4 North Atlantic Sulfates+organics 2001. 7. 12 aerosol particles from China 1997. 8 Carnary I. 환경화학 53

Environmental Chemistry 5) 입자상 물질의 제어 환경화학 54

Environmental Chemistry 5. 지구온난화 (global warming) - 현재 지구평균기온: 15C - 대기가 존재하지 않을 경우 예측평균치: 15C - 지구대기중 열적외선 흡수성분 (예:이산화탄소)  온실효과 (greenhouse effect) - 지구유입/유출 복사선 환경화학 55

Environmental Chemistry 지구 적외선방출량, 1990. 2 1) 주요 온실개스 (greenhouse gases) - 이산화탄소(CO2) 환경화학 56

Environmental Chemistry - 대기중 이산화탄소 농도의 증가 1750년 이전: 280 ppm 1992년: 356 ppm - 대기중 이산화탄소의 발생과 제거 발생: 화석연료의 연소 C + O2  CO2 coal CnH2n+2 + xO2  nCO2 + yH2O HC CH4 + O2  CO2 + 2H2O natural gas 시멘트생산공정 CaCO3(s)  CaO(s) + CO2(g) 제거: 광합성 CO2 + H2O  O2 + (CnH2nOn) 용해 CO2 + H2O + CaCO3  Ca(HCO3)2(aq) 2CO2 + H2O + CaSiO3  SiO2 + Ca(HCO3)2 환경화학 57

Environmental Chemistry - 수증기, 메탄, 오존, N2O, aerosols, CFCs 환경화학 58