De Todo Tipo

CONTAMINACIÓN ATMOSFÉRICA Presencia de una o más sustancias en la atmosfera en cantidades, duración y condiciones tales que afecten de manera adversa la salud y/o calidad de vida de los seres humanos; la vegetación, fauna o vida microbiana; los bienes públicos y materiales y/o los ecosistemas naturales

Fuentes de contaminación
Estacionarias: Chimeneas
Móviles/difusas: Actividades detransporte (autos)

Clasificación: Contaminantes atmosféricos
· Primarios: Aquellos contaminantes emitidos de forma directa por una fuente. Ejemplos Partículas, SO2, NO, COV (Compuestos orgánicos volátiles – VOC en inglés), CO y Plomo.
· Secundarios: Contaminantes originados de la interacción química entre los contaminantes primarios y otros compuestos en el aire (Ozono). Otros ejemplos: NO2, SO3Estándares de calidad de aire
Primarios: Proteger la salud humana
Secundarios: Se establecen en base a efectos en plantas, animales o materiales

A. FUNDAMENTOS FÍSICOS QUÍMICOS
Ley ideal de gases Aún cuando el aire contaminado no sea ideal desde un punto de vista biológico, podemos tratar su desempeño con respecto a la temperatura y presión como ideales. (Ley de los gases ideales)
PV =nRT (1)

En donde P es la presión absoluta en Kpa, V es el volumen ocupado por n mole de un gas. T es la temperatura absoluta en K y R es la constante universal de gases (8.3143 J/(K mol)). Cabe agregar que a condiciones estándar (273.15 K y 101.3 Kpa), una mol de un gas ideal ocupa 22.414 L (0.0224 m3)
Ahora bien, dado que
n = masa / M (2) en donde M es el peso molecular del gas,la ecuación (1) puede expresarse como:

ρ = P M / (R T) (3) en donde ρ es la densidad en kg/m3

Ley de Dalton de presiones parciales
El muestreo de chimeneas y escapes en vehículos son hechos con instrumentos calibrados con aire. Como los productos de la combustión tienen una composición bastante diferente a la del aire, las lecturas o mediciones deben ser ajustadas para reflejar estadiferencia.

La ley de Dalton representa la base para el cálculo de corrección. Dalton encontró que la presión total impuesta por una mezcla de gases es igual a la suma de presiones que cada tipo de gas ejercería si estuviera sólo ocupando el volumen donde se encuentra. En términos matemáticos:

Pt = P1 + P2 + P3 + ..............+ Pn (4)

Donde, Pt es la presión total de la mezcla y Pies la presión de cada gas si estuviera sólo en el recipiente o volumen que ocupa. Esta es la presión parcial.

La ley de Dalton también se puede escribir en términos de la ley ideal de gases:
Pt = n1 R T / V + n2 R T / V + .... + nn R T / V

Pt = (n1 + n2 + .... + nn ) R T / V (5)
Unidades
Las tres unidades básicas empleadas para medir o reportar información pertinente acontaminantes del aire son microgramos por metro cúbico (ug/m3), partes por millón (ppm) y los micrones (um).
Ug/m3 y ppm son usados para indicar concentración de gases. La concentración de partículas es reportada únicamente como ug/m3. El um es usado para reportar el tamaño de partícula.
Conversión de ug/m3 a ppm
ppm = (Vc/Va) X 106 (1)

Donde, Vc = Volumen de contaminante, en m3, Va = Volumen delaire (usualmente 1 m3) y ppm = Partículas por millón
Dado que: PV = nRT
Entonces Vc = nRT/P (2)
Introduciendo (2) en (1)
ppm = (nRT/PVa) X 106 (3)

n = número de moles
R = constante universal de gases (8.31 J/K mol)
T = Temperatura en grados K
P = Presión en Pascales
Problemas
• El aire seco tiene 78% nitrógeno (M = 28), 21% oxígeno (M =32) y 1% argon (M =40). Calcular el pesomolecular promedio del aire. (R = 28.96 g/mol)
• Calcule la densidad del aire seco a 25oC y 1 atm de presión. (R.= 1.18 Kg/m3)
3. Una muestra de gas seco se toma en una chimenea. Los gases están a 200 oC y 730 mm de Hg. Este gas fluye a través de una serie de sistemas de control, entre los cuales están un filtro y un medidor de flujo. Se estima que el flujo volumétrico es 30.0 l/min a 20oC y 790 mm...