Lluvia ácida - Terra curanda

 Acidez y pH
 Conocimiento del problema de la lluvia ácida
 Lluvia ácida. Dispersión. Reacciones químicas. Origen
de los reactivos.
 Alcances geográficos y efectos. Grande Lagos de
Norteamérica, Selva Negra de Alemania y
monumentos de mármol en Roma.
 Tecnologías aplicables para evitar la lluvia ácida
 Resumen
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 Un átomo de hidrógeno es un protón con un electrón
orbitando.
 Un ion hidronio es una molécula de agua (H2O) ionizada
con un protón; es decir químicamente es H3O+
 En términos químicos, la acidez se define como la
concentración de iones hidronio en una dada solución.
 A mayor concentración (cantidad por unidad de volumen)
de iones hidronio, mayor acidez.
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 El agua pura tiene una concentración de iones




hidronio equivalente a 10-7 moles/litro
(1 mol = 6,02 · 1023 moléculas)
El pH (potencial de hidrógeno) se define como el
negativo del logaritmo de la concentración.
El pH del agua pura es entonces 7.
A mayor concentración se tiene menor pH, siendo
ácidas las soluciones con pH < 7 y alcalinas las que
tienen pH > 7
Una solución con pH 4 es 10 veces más ácida que una
solución con pH 5; pues tendrá 10 veces más
concentración de iones hidronio.
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 La deposición ácida es la
precipitación desde la
atmósfera de sustancias
ácidas sobre la superficie
terrestre.
 Involucra todo tipo de
precipitaciones; es decir
lluvia, nieve, niebla, etc.
 También puede ocurrir
como deposición seca, sin
que medie el agua, es decir
como gases o partículas.
 El término científico
correcto es deposición
ácida y no lluvia ácida.
Como las fuentes de los gases pueden estar a
cientos de kilómetros de donde ocurre la lluvia
ácida, el fenómeno no es solo local sino
también regional; pero no llega a la escala
global.
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Los ácidos
disueltos en el
agua de lluvia se
distribuyen a
través de ríos y
lagos, y mediante
la percolación en
suelo y las
escorrentías.
Escorrentía
Percolación
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 El agua de lluvia es por naturaleza levemente ácida,
con un pH de aproximadamente 5,6.
Ácido
carbónico
Agua
H2O + CO2 → H2CO3
Dióxido de
carbono
 La actividad del hombre ha incrementado su acidez:
en zonas industriales el pH de lluvia ronda el valor 4,
habiéndose detectado valores de hasta 2,6.
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 La mayor contribución a la deposición ácida proviene de los
óxidos de sulfuro; principalmente dióxido de sulfuro y
en menor medida los óxidos de nitrógeno,
principalmente dióxido de nitrógeno y óxido nítrico
(NOx)
Dióxido
de azufre
Ácido
sulfúrico
2 SO2 + O2 + 2 H2O → 2 H2SO4
NO + NO2 + O2 + H2O → 2 HNO3
óxido nítrico
Dióxido de
nitrógeno
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Ácido
nítrico
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 H2SO4
H+
SO4--
H+
Factor corrosivo
 HNO3
H+
NO3-
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 Los efectos corrosivos del dióxido de sulfuro (SO2) disuelto en
la lluvia se comprenden desde por lo menos un siglo atrás.
 Robert Angus Smith, químico inglés del siglo XIX, fue pionero
estudiando el fenómeno en Inglaterra, Escocia y Alemania:
 Descubrió que la acidez de la lluvia era debida principalmente a su
contenido sulfúrico
 Demostró que la quema de carbón, los vientos, las frecuencias y
cantidades de precipitación, la proximidad a las costas y la
descomposición de materias orgánicas afectaban la concentración
de sulfatos en la lluvia.
 En 1968, el científico sueco Svante Oden demostró que debido a las
trayectorias de las masas de aire y las frecuencias e intensidades de
precipitaciones, los compuestos sulfurados y nitrogenados
pueden transportarse distancias de hasta 2000 km,
convirtiendo el problema en regional.
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La principal fuente de óxidos de
azufre y nitrógeno es la quema
de combustibles fósiles,
principalmente petróleo y carbón.
Los combustibles fósiles contienen
compuestos azufrados y
nitrogenados, que provienen de su
origen orgánico.
El azufre y el nitrógeno son
esenciales en la estructura de las
proteínas; de ahí que los fósiles
contengan estos elementos
químicos.
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En la quema de combustibles se
producen reacciones químicas que
forman los óxidos de azufre y
nitrógeno. El azufre proviene
principalmente de los fósiles mientras
que el nitrógeno del aire atmosférico.
Los óxidos de azufre pueden también
ser de origen natural, por ejemplo
volcánico, incendios forestales, etc. Sin
embargo, la relación entre óxidos de
azufre de origen antropogénico y de
origen natural es 3:1. Análogamente,
para óxidos de nitrógeno la relación
es 7:1
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Corrosión
atmosférica
Acidificación
y corrosión
del suelo
Acidificación
de napas
subterráneas
de agua
Visibilidad
reducida
Deposición
ácida
Acidificación
de lagos y ríos
Daños a
plantas y
crecimiento
reducido de
bosques
Daños a la
salud
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Mediciones de acidez en las precipitaciones de EEUU, efectuadas por el
Programa Nacional de Deposición Atmosférica de EEUU. Año 2006.
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En algunas regiones
el suelo contiene
mucho granito
(suelo ácido)
dificultando así la
degradación de los
ácidos.
La deposición de los
ácidos agota los
cationes Ca2+ , Mg2+
y K+ necesarios para
los árboles, a la vez
que incrementa la
liberación de iones
de aluminio (Al3+),
los cuales ingresan a
los árboles
causándoles su
muerte.
Bavaria, Alemania. Bosque de elevada altitud dañado por lluvia
ácida. Este fenómeno dio significado al nombre de Selva Negra.
Foto por Spitzbergler (AccuWeather)
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Grandes Lagos - Noreste de EEUU/ Sureste de Canadá
El fondo de los
lagos no
neutraliza
fácilmente los
ácidos.
El aluminio
liberado por los
El zooplancton es el
ácidos en el
bentos causa la grupo de organismos
más afectado
muerte de
peces
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Estas estatuas están hechas de mármol, un tipo de piedra caliza
compuesta principalmente de carbonato de calcio (CaCO3). Donde
primero se estudio fue en Roma. Las piedras calizas lentamente se
disuelven en presencia de H+ (protones) según la reacción:
CaCO3 (s) + 2 H+ (ac.) → Ca2+ (ac.) + CO2 (g) + H2O
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 No es un problema grave, al menos a nivel regional.
 A nivel local las papeleras o pasteras liberan dióxido
de azufre (SO2) y otros compuestos a la atmósfera; y
podrían estar afectadas las personas vecinas a esas
plantas industriales.
 Alto Paraná S.A. utilizaba gas hasta hace un tiempo
para generar electricidad, pero actualmente utiliza
fueloil proveniente de Venezuela, el cual está
contaminado con azufre, pues no fue tratado para su
eliminación.
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