Lluvia Ácida: Origen, Procesos Químicos y Reacciones Atmosféricas
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Lluvia Ácida: Definición y Origen
La lluvia ácida se forma cuando la humedad en el aire se combina con el óxido de nitrógeno y el dióxido de azufre emitidos por fábricas, centrales eléctricas y vehículos que queman carbón o productos derivados del petróleo. En interacción con el vapor de agua, estos gases forman ácido sulfúrico y ácidos nítricos. Finalmente, estas sustancias químicas caen a la tierra acompañando a las precipitaciones, constituyendo la lluvia ácida.
Formación de la Lluvia Ácida
Una gran parte del SO2 (dióxido de azufre) emitido a la atmósfera procede de la emisión natural que se produce por las erupciones volcánicas, que son fenómenos irregulares. Sin embargo, una de las fuentes principales de SO2 es la industria metalúrgica.
El SO2 puede proceder también de otras fuentes, por ejemplo, como el sulfuro de dimetilo, (CH3)2S, y otros derivados, o como sulfuro de hidrógeno, H2S. Estos compuestos se oxidan con el oxígeno atmosférico dando SO2.
Procesos de Oxidación y Emisiones
Finalmente, el SO2 se oxida a SO3 (interviniendo en la reacción radicales hidroxilo y oxígeno) y este SO3 se puede quedar disuelto en las gotas de lluvia. Gran parte de las emisiones de SO2 provienen de procesos de obtención de energía: el carbón, el petróleo y otros combustibles fósiles contienen azufre en cantidades variables (generalmente más del 1%) y, debido a la combustión, el azufre se oxida a dióxido de azufre:
S + O2 → SO2
Los procesos industriales en los que se genera SO2, por ejemplo, son en la industria metalúrgica.
Reacciones en Fase Gaseosa
En la fase gaseosa, el dióxido de azufre se oxida por reacción con el radical hidroxilo mediante una reacción intermolecular:
- SO2 + OH· → HOSO2·
- HOSO2· + O2 → HO2· + SO3
En presencia del agua atmosférica o sobre superficies húmedas, el trióxido de azufre (SO3) se convierte rápidamente en ácido sulfúrico:
SO3(g) + H2O(l) → H2SO4(l)
Formación de Óxidos de Nitrógeno
El NO se forma por reacción entre el oxígeno y el nitrógeno a alta temperatura:
O2 + N2 → 2NO
Una de las fuentes más importantes es a partir de las reacciones producidas en los motores térmicos de los automóviles y aviones, donde se alcanzan temperaturas muy altas. Este NO se oxida con el oxígeno atmosférico:
O2 + 2NO → 2NO2
Y este 2NO2 reacciona con el agua dando ácido nítrico que se disuelve en el agua:
3NO2 + H2O → 2HNO3 + NO