Bestimmung der Stickstoffmonoxid (NO) Emission

Stickoxide (NOx) sind eine sehr interessante und wichtige Gruppe chemischer Verbindungen, die die Luft verschmutzen. Stickoxide repräsentieren eine Familie von sieben Verbindungen. Stickstoffdioxid (NO2) ist die häufigste Form von Stickoxiden in der Atmosphäre, die durch menschliche Aktivitäten erzeugt wird. Stickstoffdioxid ist nicht nur allein ein wichtiger Luftschadstoff, sondern reagiert auch in der Atmosphäre zu Ozon und saurem Regen. Die meisten Menschen sind heute ungesunden Ozonwerten in der Luft ausgesetzt. Stickstoffdioxid reagiert im Sonnenlicht in Gegenwart von Luft und ultraviolettem Licht zu Ozon und Stickstoffmonoxid (NO). Stickstoffmonoxid reagiert dann mit freien Radikalen in der Atmosphäre. Freie Radikale werden durch UV-Strahlen erzeugt, die auf flüchtige organische Verbindungen (VOC) einwirken. Freie Radikale wandeln dann Stickstoffmonoxid in Stickstoffdioxid um. Auf diese Weise produziert jedes Stickstoffmonoxid-Molekül mehrfach Ozon. Stickstoffmonoxid und Stickstoffdioxid sind die am häufigsten vorkommenden Stickoxide in der Luft.

Stickoxidemissionen aus der Verbrennung liegen hauptsächlich in Form von Stickstoffmonoxid vor. Stickstoffmonoxid wird bis zur Grenze des verfügbaren Sauerstoffs in der Luft (ca. 1300 ppm) bei Temperaturen über 200 Grad Celsius produziert. Bei Temperaturen unter 760 Grad wird Stickstoffmonoxid in viel geringeren Konzentrationen oder gar nicht produziert.

Stickstoffmonoxid ist, abgesehen von Stickstoffdioxid aus Boden, Blitzen und Naturbränden, größtenteils anthropogen, das heißt, es wird durch menschliche Aktivitäten produziert. Es wird allgemein angenommen, dass biogene Quellen weniger als 10 Prozent der gesamten Stickoxidemissionen ausmachen.

Die Entwicklung anthropogener Lachgasemissionen wird seit Langem beobachtet. Lachgasemissionen werden in der Energieerzeugung und -verteilung, im industriellen Energieverbrauch, in industriellen Prozessen, im Straßen- und Geländeverkehr, bei der Verwendung von Lösungsmitteln und Produkten, in der Landwirtschaft und in der Abfallwirtschaft erfasst. In diesen Studien werden Lachgas und Distickstoffdioxid zusammenfassend als Lachgase bezeichnet. Die Verbrennung fossiler Brennstoffe ist mit Abstand die Hauptquelle für Lachgasemissionen. Die Emissionen hängen nicht nur vom Stickstoffgehalt des Brennstoffs, sondern auch vom Luft-Kraftstoff-Verhältnis ab. Hohe Temperaturen und oxidationsreiche Bedingungen begünstigen im Allgemeinen die Bildung von Lachgasen während der Verbrennung.

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