Lluvia acida

Ciencia,,,Ahora, nº 22, año 11, septiembre 2008 - marzo 2009

SIMULACIÓN E IMPACTO DE LA LLUVIA ÁCIDA: UNA SUGERENCIA EXPERIMENTAL
Fresia Chandía C.1,Sergio Hernández H.2 1.Departamento de Ciencias, Colegio Arturo Prat Chacón Talcahuano 2.Departamento de Química Ambiental, Universidad Católica de la Santísima Concepción

1. Introducción La lluvia natural no contaminada es débilmente ácida, ypresenta valores de pH alrededor de 5,5 , esto se debe a la presencia de dióxido de carbono en el agua, estableciéndose los siguientes equilibrios: CO2(g) CO2(ac) , CO2(ac) + H2O H2CO3* especie inestable, que se disocia H2CO3 + H2O H3O+ + HCO3- (Baird, 2001). Uno de los problemas ambientales graves que en la actualidad afecta a muchas regiones del mundo, es la lluvia ácida, esta precipitaciónhúmeda que presenta valores de pH menores a 5,5; alcanza en algunos lugares, valores de 2,1 y en el caso de las nieblas ácidas valores de pH de 1,8 (Hill & Kolb,1999). Las sustancias responsables que forman la lluvia ácida son los óxidos de azufre y nitrógeno, sustancias que se clasifican como contaminantes primarios (Celis, 2004).Estos gases se liberan a la atmósfera cuando los combustibles fósilesse queman para generar energía. Las fuentes naturales que liberan estos óxidos de azufre(SO2) y de nitrógeno(NO2), son el relámpago, los volcanes, la actividad microbiana. Sin embargo el aporte principal de las emisiones son los automóviles, la industria en general, que quema carbón, petróleo y, en algunos períodos, por la quema de biomasa (Pimentel, 1995). Las transformaciones que sufren estosgases en la atmósfera presentan mecanismos complejos, influenciados por muchos factores, tales como temperatura, humedad, intensidad luminosa, etc (Vega, 2002). En la fase gaseosa el oxido de azufre(IV) se forma por la reacción S + O2 ===>SO2, este gas reacciona en la atmósfera con el radical hidroxilo y lo oxida a óxido de azufre(VI) de acuerdo a las siguientes etapas: SO2 + OH. ===> HOSO2. HOSO2.+ O2 ===>HO2. + SO3 Finalmente en presencia de agua atmosférica, el óxido de azufre(VI) se convierte rápidamente en ácido sulfúrico según: SO3(g) + H2O(l) ===>H2SO4(l).(Figueruelo, 2004; Manahan, 2007). Spiro & Stigliani, 2004 señalan que el óxido de nitrógeno(II) (NO) se forma por reacción entre el oxígeno y el nitrógeno a alta temperatura en los motores de combustión interna según O2 + N2==>2NO. Este óxido se oxida rápidamente a temperatura ambiente a óxido de nitrógeno(IV) (NO2) según O2 + 2NO ===>NO2 ∆G = -69,3 kJ, posteriormente, este gas sufre una serie de reacciones fotoquímicas, resumidas en las siguientes ecuaciones:

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NO2 + O ===> NO3 NO3 + NO2 ===> N2O5 Finalmente el óxido de nitrógeno(V), reacciona con elagua formando ácido nítrico según la ecuación: N2O5 + H2O===> 2HNO3. La lluvia ácida es un fenómeno transnacional, debido a que los gases generados en una parte del planeta, son arrastrados por los vientos, produciendo problemas a muchos kilómetros de distancia del centro emisor (Doménech, 2000). Esta deposición ácida, puede producirse de dos maneras; la deposición húmeda en forma de lluvia,nieve o niebla y la deposición seca, que puede ser inhalada directamente del aire por seres humanos y animales, causando serios problemas de salud (Flor, 2006). Orozco et al, 2004, describen los efectos de la lluvia ácida sobre el ambiente, por una parte altera los ecosistemas, donde se acidifican los pastos afectando a los animales, decolora las hojas de los árboles, disuelve metales tóxicospresentes en el suelo, baja el pH de las aguas de los lagos, impactando la vida de los peces y otros organismos acuáticos. En lo que respecta a los materiales ataca el mármol y pintura de los edificios, corroe las estatuas y en especial a los metales, este problema se ilustra en la figura 1. En este trabajo se propone una actividad experimental en la cual, se prepara en el laboratorio lluvia ácida y...