NACIO2溶液の脱硝機構とは何か？
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NACIO2溶液の脱硝機構とは何か？
NaClO2は白色の結晶または結晶状の粉末で、わずかに吸湿性があり、水に溶け、強い酸化力を持つ。溶液を用いたNOの湿式除去反応は比較的複雑であり、この分野の研究を行った多くの学者は、これが気膜制御型の吸収酸化反応であると考えている。NOxは主にN2O3およびN2O4の加水分解によって吸収され、NOは水溶液中でNaClO2によって定量的に酸化される。この反応過程において、NOはNO₃⁻に酸化され、一方でClO₂⁻はCl⁻およびClO⁻に変換される。したがって、アルカリ性溶液中におけるNOとNaClO2の反応は次のようになる：
NaClO2 → Na+ + ClO2-
2NO + ClO2- → 2NO2 + Cl-
NO + ClO2- → NO2 + ClO-
4NO2 + ClO2- + 4OH- → 4NO3- + Cl- + 2H2O
NO2 + ClO2- + 2OH- → 2NO3- + ClO- + 2H2O
HNO3が生成されるため、溶液のpH値は短時間で急激に下がる。一方、NaClO2は酸性溶液中では分解し、その反応過程は次の通りである：
ClO2- + H+ → HClO2
8HClO2 → 6ClO2 + Cl2 + 4H2O
2ClO2- + Cl2 → 2Cl- + ClO2
4ClO2- + 2H+ → 2ClO2 + ClO3- + Cl- + 2H2O
NOの酸化反応は次の通りである：
4NO + 3ClO2- + 2H2O → 4HNO3 + 3Cl-
5NO + 4HCl → 4ClO2 + 5Cl- + 2H2O
5NO + 3ClO2 + 4H2O → 5HNO3 + Cl-
NaClO2 → Na+ + ClO2-
2NO + ClO2- → 2NO2 + Cl-
NO + ClO2- → NO2 + ClO-
4NO2 + ClO2- + 4OH- → 4NO3- + Cl- + 2H2O
NO2 + ClO2- + 2OH- → 2NO3- + ClO- + 2H2O
HNO3が生成されるため、溶液のpH値は短時間で急激に下がる。一方、NaClO2は酸性溶液中では分解し、その反応過程は次の通りである：
ClO2- + H+ → HClO2
8HClO2 → 6ClO2 + Cl2 + 4H2O
2ClO2- + Cl2 → 2Cl- + ClO2
4ClO2- + 2H+ → 2ClO2 + ClO3- + Cl- + 2H2O
NOの酸化反応は次の通りである：
4NO + 3ClO2- + 2H2O → 4HNO3 + 3Cl-
5NO + 4HCl → 4ClO2 + 5Cl- + 2H2O
5NO + 3ClO2 + 4H2O → 5HNO3 + Cl-
酸性条件下において、NOの酸化反応は次の通りである：2NO + ClO₂ + ClO⁻ + H₂O = 2NO₃⁻ + 2Cl⁻ + 2H⁺+