नाइट्रोजन ऑक्साइड कैसे बनता है?

नाइट्रोजन ऑक्साइड तीन तरीकों से उत्पन्न होता है। 1. प्रकृति में बिजली गिरने से वायुमंडल में थोड़ी मात्रा में नाइट्रोजन ऑक्साइड उत्पन्न होता है। 2. कृत्रिम रूप से, उर्वरक निर्माण कारखानों आदि से भी नाइट्रोजन ऑक्साइड उत्पन्न होता है। 3. सबसे अधिक मात्रा में नाइट्रोजन ऑक्साइड “जैविक नाइट्रोजनीकरण” के माध्यम से उत्पन्न होता है; ऐसा दालें उगाने वाले पौधों में पाए जाने वाले राइजोबियम नामक बैक्टीरिया के कारण होता है। ऐसी जानकारी तो हाई/हायर स । ।

बिजली गिरने पर, N2, NO में परिवर्तित हो जाता है। दलहनी फसलों के राइजोबिया, N2 को रासायनिक रूप में नाइट्रोजन में परिवर्तित कर देते हैं। उद्योगों में N2 एवं H2 का उपयोग करके अमोनिया बनाया जाता है; इसके बाद यह अमोनिया नाइट्रोजन ऑक्साइडों में परिवर्तित हो जाता है।

दहन उपकरणों से निकलने वाली धुएँ में नाइट्रोजन ऑक्साइड्स [(NOx)] मौजूद होते हैं; इनमें मुख्य रूप से NO, NO2, N2O, N2O3, N2O4, N2O5 आदि शामिल हैं। इनमें से NO सबसे अधिक मात्रा में पाया जाता है, एवं यह NOx के कुल प्रमाण का 90% से अधिक हिस्सा है। इसके बाद NO2 आता है। वायुमंडल में, NO पुनः NO2 में ऑक्सीकृत हो जाता है, जिससे NO2 की मात्रा में तेजी से वृद्धि हो जाती है। नाइट्रस ऑक्साइड N2O की मात्रा तो कम होती है, लेकिन यह ग्रीनहाउस प्रभाव उत्पन्न करने एवं ओजोन परत को नष्ट करने वाले कारकों में से एक है। ； धुएँ में मौजूद NOx भी अम्लीय वर्षा होने के कारणों में से एक है। धुएँ में NOx के निर्माण को प्रभावित करने वाले कारक बहुत हैं; धुएँ में NOx के निर्माण को प्रभावित करने वाले मुख्य कारकों को तीन श्रेणियों में वर्गीकृत किया जा सकता है। एक ओर, यह ईंधन के गुणों से संबंधित है; ईंधन में नाइट्रोजन तत्व जितना अधिक होगा, NOx का निर्माण उतना ही आसान होगा। ； ईंधन में वाष्पशील पदार्थों की मात्रा जितनी अधिक होती है, उतनी ही अधिक मात्रा में NH, NH2, NH3, CN, HCN आदि जैसे नाइट्रोजन युक्त यौगिक भी होते हैं। ये वाष्पशील पदार्थ, जलने के समय NOx बनाने में सहायक होते हैं। ； ईंधन में जितना अधिक जल होता है, उसकी ऊष्मा-मान कम होता है; इसके कारण धुएँ की मात्रा भी अधिक हो जाती है, जिससे NOx का निर्माण आसान हो जाता है। दूसरी ओर, यह दहन प्रक्रिया से जुड़े कुछ तकनीकी मापदंडों पर भी निर्भर है – जैसे, जब दहन तापमान किसी निश्चित सीमा तक पहुँच जाता है, तो NOx की मात्रा तापमान के साथ घातीय रूप से बढ़ जाती है। उदाहरण के लिए, अतिरिक्त वायु गुणांक (ऑक्सीजन सांद्रता O) जितना अधिक होता है, धुएँ में NOx की मात्रा भी उतनी ही अधिक होती है। इसके अलावा, जितना अधिक समय धुएँ का तरल पदार्थ उच्च तापमान वाले क्षेत्र में रहता है, उतना ही अधिक NO उत्पन्न होता है। तीसरा पहलू, दहन उपकरणों एवं दहनकर्ताओं के प्रकार से संबंधित है। बिजली उत्पादन हेतु उपयोग में आने वाले कोयला-आधारित भट्टियों में, जब तरल अपशिष्ट निकासी प्रणाली का उपयोग किया जाता है एवं O2 की मात्रा 5% होती है, तो NOx का स्तर 9–1300 मिलीग्राम/मी³ होता है। जब घूर्णन-दहनकर्ता का उपयोग किया जाता है, तो यह मान 1300–2000 मिलीग्राम/मी³ होता है। ठोस अपशिष्ट निकासी प्रणाली के उपयोग में, जब O2 की मात्रा 6% होती है एवं डीसी दहनकर्ता का उपयोग किया जाता है, तो NOx का स्तर 500–1100 मिलीग्राम/मी³ होता है। जब घूर्णन-दहनकर्ता का उपयोग किया जाता है, तो यह मान 800–1700 मिलीग्राम/मी³ होता है। ईंधन-आधारित भट्टियों में, NOx का स्तर 380–820 मिलीग्राम/मी³ होता है (O2 की मात्रा 3% होने पर)। स्तरीय दहन वाली भट्टियों में, यह मान 300–800 मिलीग्राम/मी³ होता है (O2 की मात्रा 7% होने पर)। फ्लो-बेड भट्टियों में, NOx का स्तर 200–700 मिलीग्राम/मी³ होता है (O2 की मात्रा 9% होने पर)।

नाइट्रोजन ऑक्साइड तीन तरीकों से उत्पन्न होता है: 1. प्रकृति में आने वाली बिजली के कारण वायुमंडल में थोड़ी मात्रा में नाइट्रोजन ऑक्साइड उत्पन्न होता है। 2. कृत्रिम रूप से, उर्वरक निर्माण कारखानों आदि से भी नाइट्रोजन ऑक्साइड उत्पन्न होता है। 3. सबसे अधिक मात्रा में नाइट्रोजन ऑक्साइड, जैविक प्रक्रियाओं के कारण उत्पन्न होता है – जैसे कि दलहनी पौधों की जड़ों में मौजूद बैक्टीरिया, कारों से निकलने वाला धुआँ, एवं पौधे (पेड़ आदि)। लाखों वर्षों के दौरान ऐसी प्रक्रियाओं के कारण ही तेल एवं को

नाइट्रोजन ऑक्साइडों के निर्माण के चार तरीके हैं: 1. जीवाश्म ईंधनों (कोयला, तेल, प्राकृतिक गैस आदि) में मौजूद नाइट्रोजन तत्व के पूर्ण दहन से नाइट्रोजन ऑक्साइड उत्पन्न होते हैं।； 2. बिजली गिरने के दौरान वायु में मौजूद नाइट्रोजन एवं ऑक्सीजन आयनीकृत होकर फ्री रेडिकल्स बन जाते हैं; इन फ्री रेडिकल्स के आपस में संयोजन से नाइट्रोजन ऑक्साइड बनता है। ； 3. औद्योगिक उत्पादन हेतु एसिड बनाने वाले कारखानों से नाइट्रोजन ऑक्साइड उत्सर्जित होता है। ； 4. अन्य जैव-ऊर्जा संबंधी गतिविधियों, जैसे कि जानवरों एवं पौधों के शवों के विघटन (या दहन) से भी ऐसी ऊर्जा उत्पन्न होती है।