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lunes, 15 de febrero de 2016

La lluvia ácida: Causa y consecuencia

Causa de la lluvia ácida

La lluvia ácida es causada por una reacción química que comienza cuando compuestos tales como el dióxido de azufre y los óxidos de nitrógeno salen al aire. Estos gases pueden alcanzar niveles muy altos de la atmósfera, en donde se mezclan y reaccionan con agua, oxígeno y otras substancias químicas y forman más contaminantes ácidos, conocidos como lluvia ácida. El dióxido de azufre y los óxidos de nitrógeno se disuelven muy fácilmente en agua y pueden ser acarreados por el viento a lugares muy lejanos. En consecuencia, los dos compuestos pueden recorrer largas distancias, y convertirse en parte de la lluvia, el agua lluvia y la niebla que tenemos en ciertos días.
La combustión de  los combustibles fósiles: petróleo, carbón, gas natural, proporcionan el 85% de la energía comercial mundial. Sabemos  que los combustibles fósiles, son restos de plantas, animales y microorganismos que vivieron hace millones de años y toda materia viva contiene algo de nitrógeno (N) y azufre (S), por esta razón también los combustibles fósiles contienen azufre y nitrógeno como impurezas de grado variable.

Aproximadamente, un 80% del dióxido de azufre (SO2) total en la atmósfera  procede de la quema de  combustibles fósiles, que son expulsados a la atmósfera en forma de SO2, 

Los óxidos de nitrógeno (NO), no se producen directamente en la combustión, estos se forman como consecuencia de la elevada temperatura. Para la combustión del combustible fósil como el petróleo o la gasolina  por ejemplo en el interior de los motores de combustión interna, se necesita de oxígeno del aire que actúa como comburente, por lo tanto las elevadas temperaturas alcanzadas hasta de 2000ºC, hacen  posible que el nitrógeno del aire no se mantenga inerte y reaccione con el oxígeno atmosférico, produciendo el monóxido de nitrógeno, de acuerdo a la reacción:

N2(g)  +  O2(g)                2NO(g)
                 
El monóxido de nitrógeno así formado es expulsado a la atmósfera y en la troposfera sufre transformaciones fotoquímicas, dando lugar al dióxido de nitrógeno (NO2) y este a su vez se transforma en ácido nítrico, pasando a formar parte de la lluvia ácida. Esto sucede relativamente en ciudades altamente contaminadas.

Consecuencias


Afecta los lagos y arroyos afectando a animales y plantas que viven en estos ecosistemas. Daños a los árboles que crecen a gran altitud o daños al exterior de los edificios descomponiendo materiales.
Las sustancias químicas caen a la tierra acompañando a las precipitaciones, formando la lluvia ácida o lluvia contaminante, estos contaminantes que caen en forma de cimentación húmeda y seca. Cuando se precipitan a la tierra causan estragos casi mortales a mediano y largo plazo:

       Contamina el agua de los mares lo que trae consigo extinción de las especies marinas, deteriora y puede llegar a desaparecer la flora ya que cuando la lluvia ácida cae al suelo arrasa con los fertilizantes químicos y naturales de la tierra, empobrecedora, inclusive las infraestructuras sufre los efectos  dañinos de una lluvia ácida porque las corroe.

·      Los científicos ahora sabe que la lluvia ácida provoca un crecimiento más lento, lesiones e incluso muerte de los árboles. La lluvia ácida degrada el suelo por supuesto esto afecta a los árboles y plantas en esas zonas.

·        
      Esta lluvia afecta a los cultivos y al suelo dañando la producción de muchos cultivos como el maíz, lo que representa  grandes pérdidas económicas.

2     
           Los científicos han descubierto que el sulfato de la lluvia ácida, reduce el metano que se origina en las zonas pantanosas y esto trae como consecuencia  el efecto invernadero, el mismo que causa o genera el calentamiento global y los cambios climáticos.

 Cabe aclarar que una lluvia se convierte en ácida no por orden natural sino por causa del hombre esta contaminación comienza con la revolución industrial.

4      Tanto en versión húmeda como seca, las partículas ácidas contribuyen a la corrosión de materiales, desde la piedra al bronce. Muchos edificios históricos construidos en mármol u otro tipo de piedras se han visto afectados por la lluvia ácida. Daña la pintura de los coches de tal forma que hay fabricantes que ya usan pinturas resistentes al ácido. Los efectos de la lluvia ácido a lo largo del tiempo afectan y degradan edificios, puentes, carreteras, estatuas y todo tipo de monumentos.



Según los investigadores la lluvia caída se origina directamente por la intervención irresponsable del hombre debido a:

La contaminación del aire en países con grandes ciudades como Londres, Manchester, Nueva York, París, México, Rusia, China, Japón y muchos otras que tienen grandes centrales eléctricas que funcionan quemando carbón y empresas petroleras que funcionan quemando gas metano. A esto contribuyen los gases tóxicos de los autos y fábricas.

Experimento para poder observar los efectos de la lluvia ácida  


Si quieres hacer un experimento fácil para ver los efectos de la lluvia ácida sobre la piedra caliza puedes colocar un trozo de tiza en un recipiente con vinagre blanco. En otro recipiente pon otro trozo de tiza y le añades agua del grifo. Al día siguiente verás que el trozo de tiza que está en vinagre se ha desgastado más que el que está en agua del grifo.

Para mas información ver los siguientes vídeos







domingo, 17 de enero de 2016

Química: La electrolisis del agua


Electrolisis del agua. La electrolisis es un proceso electro químico de oxidación-reducción que ocurre al pasar la energía eléctrica a través de un electrólito fundido o disolución acuosa. Es la descomposición química de una sustancia producida por el paso de una corriente eléctrica directa.

En el caso del agua para que este proceso ocurra se deben cumplir las siguientes condiciones:

  •  El agua no puede estar en estado puro, o sea debe tener pequeñas concentraciones de sales u otros minerales.
  • Se debe usar corriente directa en este proceso.

Procedimiento

En este proceso se le llama cátodo al electrodo que aporta la carga negativa a la disolución acuosa  mientras al otro electrodo que es el responsable de la carga positiva se le llama ánodo.

La electrolisis del agua permite que se obtenga los elementos químicos que la componen de forma pura o sea el hidrógeno (H) a través del cátodo y el oxígeno (O) a través del ánodo, ambos en estado gaseoso.

Este proceso se le puede aplicar al agua dulce y a la salada obteniéndose resultados diferentes teniendo en cuenta las sustancias producto. En el caso del agua salada las sustancias que se obtienen a través del ánodo y el cátodo son el cloro (Cl) y el hidrógeno (H) respectivamente ambos en estado gaseoso, quedando al final del proceso una disolución de hidróxido de sodio (NaOH).

Aplicaciones


La electrolisis tanto del agua dulce como la salada puede tener diversas aplicaciones, entre ellas se pueden mencionar:

  • Obtención de hidrógeno (H) en estado gaseoso.         
  • Obtención de oxigeno (O) en estado gaseoso.
  • Obtención de cloro (Cl) en estado gaseoso.
  • Obtención de hidróxido de sodio (NaOH) en estado acuoso.
Actualmente, el proceso electrolítico es raramente usado en aplicaciones industriales ya que el hidrógeno puede ser producido más asequiblemente gracias a los combustibles fósiles.

Vídeos de sobre el funcionamiento de la electrolisis del agua.



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