Kinetics of the dark reaction NO NO2 H2O 2HNO2 in the gas phase

Abstract

The dark reaction between nitrogen dioxide (NO2) nitric oxide (NO) and water to produce nitrous acid (HNO2) which plays an important role in smog reactions was investigated A teflon bag reactor was placed inside a controlled environmental test chamber The concentration of NO2 was followed as a function of time using wetchemical methods which are readily available and inexpensive The dark reactions were conducted in the temperature range of 2 to 15 C at a pressure of one atmosphere Initial concentrations of reactant mixtures were maintained throughout the experimental study at 132 ppm for both NO and NO2 and 50 % relative humidity The remaining gas was nitrogen The experimentally determined Arrhenius expression for the pseudo secondorder rate constant of the ratedetermining reaction step is given by k2 99 × 102 exp(1250 RT) I mol1 Sl and a tentative mechanism for the reaction is NO NO2 N2O3 (fast equilibrium) N2O3 H2O 2HNO2 (ratedetermining)

تمت دراسة التفاعل الذي يحدث بين ثاني أكسيد النتروجين وأول أكسيد النتريك والماء لإنتاج حمض النتروز في الظلام حيث أن هذا التفاعل يلعب دورا هاما في تفاعلات الضباب الدخاني لإنجاز التفاعل ثم وضع مفاعل من (التفلون) في داخل غرفة اختبار بيئية محكمة وكان تركيز ثاني أكسيد النتروجين يتبع كدالة من الوقتباستخدام الأساليب الكيميائية المتوفرة وغير المكلفة وقد أجريت هذه التفاعلات في درجات حرارة تتراوح بين 2 درجة إلى 15 درجة مئوية وتحت ظروف الضغط الجوي العادي وتمت المحافظة على التركيزات الابتدائية للمزيج المتفاعل طوال فترة الدراسة التجريبية بمعدل 132 جزء من المليون لكل من أول أكسيد النتريك وثاني أكسيد النتروجين إضافة إلى رطوبة نسبية بمعدل 50 % وما تبقى من الغاز هو نتروجين تمكنا من الحصول على تعبير Arrhenius الذي يتحدد تجريبيا والذي تحدد للمعدل الثابت للتفاعلات شبه الثنائية بالمعادلة الآتية K2 99 × 10 2 exp (1250 RT) 1 mol 1 S1، والآلية المحتملة للتفاعل ستكون على النحو التالي (التوازن السريع) NO NO2 N2O3، (محدد معدل التفاعل) N2O3 H2O 2HNO2