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UNIVERSIDAD SAN ANTONIO ABAD DEL CUSCO

FACULTAD DE INGENIERÍA QUÍMICA E INGENIERÍA METALÚRGICA CARRERA PROFESIONAL DE INGENIERÍA METALÚRGICA TEMA LLUVIA ÁCIDA AUTORES: Edwin Batallanos Huamán Juan Luis Guerra Challco

DOCENTE: Mgt. Ing. Pedro CAMERO HERMOZA

CUSCO – PERÚ 2013

INTRODUCCIÓN Desde la aparición del hombre ha existido una relación hombre – naturaleza para la satisfacción de sus necesidades. Paralelamente las erupciones volcánicas generaban emisiones de dióxido de azufre (SO2), pero estas eran reguladas por la naturaleza. Con el incremento de la población mundial, el hombre ha desarrollado nuevas tecnologías para la satisfacción de sus necesidades, pero sin velar por el estado de la naturaleza. Con la revolución industrial (desarrollo de la maquina a vapor) pudo satisfacer las necesidades de una mayor población, desarrollando de esta manera la industrialización por todo el mundo. Las emisiones de gases contaminantes aumentaron añadiéndose a esto tecnologías

nuevas,

necesitando

también

nuevas

fuentes

de

energía

(hidrocarburos) La contribución del hombre y la naturaleza a puesto en alarma la situación de nuestro medio ambiente, generándose nuevos efectos de contaminación siendo uno de estos la lluvia acida. En nuestro trabajo puntualizamos la formación de la lluvia acida y el papel que juega el hombre en este.

¿QUÉ ES LA LLUVIA ACIDA? Lluvia ácida” es un término muy amplio que se refiere a una mezcla de sedimentación húmeda y seca (materiales depositados) de la atmósfera que contienen cantidades más altas de las normales de ácidos nítrico y sulfúrico. Los precursores químicos de la formación de la lluvia ácida provienen de fuentes naturales, como los volcanes y la vegetación en descomposición, y de fuentes artificiales, principalmente las emisiones de dióxido de azufre (SO2) y óxido de nitrógeno (NOx) que provienen de la combustión de combustible fósil. En los Estados Unidos, aproximadamente 2/3 de todo el SO2 y ¼ de todo el NOx provienen de la generación de energía eléctrica que depende de combustibles fósiles tales como el carbón. La lluvia ácida ocurre cuando esos gases reaccionan en la atmósfera con el agua, el oxígeno y otras sustancias químicas para formar distintos compuestos ácidos. El resultado consiste en una solución suave de ácido sulfúrico y ácido nítrico. Cuando el dióxido de sulfuro y los óxidos de nitrógeno se liberan de las plantas eléctricas y otras fuentes, los vientos predominantes soplan estos compuestos a través de las fronteras estatales y nacionales, algunas veces a cientos de millas. S + O2 → SO2 Los procesos industriales en los que se genera SO2, por ejemplo, son los de la industria metalúrgica. En la fase gaseosa el dióxido de azufre se oxida por reacción con el radical hidroxilo por una reacción intermolecular. SO2 + OH· → HOSO2 Seguida por: HOSO2· + O2 → HO2· + SO 3 En presencia del agua atmosférica o sobre superficies húmedas, el trióxido de azufre (SO3) se convierte rápidamente en ácido sulfúrico (H2SO4). SO3(g) + H2O (l) → H2SO4(l)

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 Y reacciona con el agua dando ácido nítrico (HNO3), que se disuelve en el agua. 3NO2 + H2O → 2HNO3 + NO SEDIMENTACIÓN HÚMEDA La sedimentación húmeda se refiere a la lluvia, la niebla y la nieve ácidas. Si las sustancias químicas ácidas en el aire son impulsadas a áreas en donde el clima es húmedo, los ácidos pueden caer al piso en forma de lluvia, nieve, niebla o neblina. El flujo del agua ácida sobre el terreno y a través de éste, afecta a una variedad de plantas y animales. La magnitud de dichos efectos depende de varios factores, entre ellos el grado de acidez del agua, la composición química y la capacidad de amortiguamiento de los terrenos en cuestión, así como las clases de peces, árboles y otros seres vivientes que dependen del agua. SEDIMENTACIÓN SECA En áreas donde el clima es seco, las sustancias químicas ácidas pueden incorporarse al polvo o al humo y caer al suelo a través de sedimentación seca, adhiriéndose al suelo, a los edificios, las casas, los automóviles y los árboles. Los gases y partículas depositados en seco pueden ser lavados de esas superficies por las tormentas de lluvia, lo que conduce a un mayor

escurrimiento. Este escurrimiento de agua produce una mezcla más ácida. Aproximadamente la mitad de la acidez que hay en la atmósfera vuelve a la tierra en forma de sedimentación seca.

¿CÓMO MEDIMOS LA LLUVIA ÁCIDA? La lluvia ácida se mide utilizando una escala llamada "pH". Cuanto más bajo es el pH de una sustancia, mayor es su acidez. Para obtener más información vea la página sobre el pH. El agua pura tiene un pH de 7.0. Sin embargo, la lluvia normal es levemente ácida debido a que el dióxido de carbono (CO2) se disuelve formando un ácido

carbónico

débil,

dando

a

la

mezcla

formada

un

pH

de

aproximadamente 5.6 en las concentraciones típicas atmosféricas de CO2. Hasta el año 2000, la lluvia más ácida que caía en Estados Unidos tenía un pH de aproximadamente 4.3.

CAUSAS DE LA LLUVIA ACIDA Cuando estos compuestos - dióxido de azufre y los óxidos de nitrógenose acumulan en el aire pueden alcanzar altos niveles de concentración en contacto con el agua, el oxígeno y otras sustancias químicas, causando una forma de contaminación ambiental que conocemos como lluvia ácida. El problema medioambiental que surge por su elevada concentración está relacionado con el hecho de que ambas son sustancias que se disuelven muy fácilmente en el agua y, además, pueden ser esparcidas por el viento. De este modo, grandes extensiones pueden verse afectadas por un único foco de contaminación. Como ves, el problema nos afecta a todos. Hay que señalar que la lluvia ácida puede estar originada por causas naturales, como erupciones volcánicas o terremotos, que liberan gran cantidad de partículas contaminantes a la atmósfera. Pero la lluvia ácida también es una consecuencia de las actividades del hombre, como pueden ser las industrias o el uso generalizado de transportes que usan combustibles fósiles -como la gasolina-.

Además, es un problema preocupante porque la mayor parte de este tipo de contaminación suele producirse en áreas urbanas o industriales, donde se concentra la mayor parte de la población. Las fábricas, plantas industriales o centrales que utilizan combustibles fósiles como fuente de energía, suelen tener chimeneas altas para emitir sus desechos -dióxido de azufre, partículas en suspensión y óxidos de nitrógeno-. De esta forma se reduce la contaminación local del aire, pero incrementa la contaminación en otras zonas por la acción del viento. En el proceso los contaminantes primarios, que son trasportados a lo largo de kilómetros por los vientos, forman contaminantes secundarios como vapor de ácido nítrico, gotitas de ácido sulfúrico y partículas de sulfatos y nitratos generadoras de ácidos, que terminan volviendo al suelo en dos formas: como lluvia, nieve o niebla ácida y nubes de vapor (sedimentación húmeda) y como partículas de ácido (sedimentación seca). De este modo se origina la lluvia ácida. Conocer mejor las causas de la lluvia ácida facilita la sensibilización social hacia este problema medioambiental, de modo que podamos contribuir a su prevención.

EFECTOS DE LA LLUVIA ÁCIDA La lluvia ácida causa la acidificación de lagos y arroyos y contribuye a dañar los árboles en terrenos elevados (por ejemplo, los abetos rojos que están a más de 2,000 pies de altura) y muchos suelos sensibles de bosques. Además, la lluvia ácida acelera el deterioro de los materiales de construcción y las pinturas, incluyendo edificios, estatuas y esculturas irremplazables que son parte de nuestra herencia cultural. Antes de caer al suelo, los gases de dióxido de azufre (SO2) y óxido de nitrógeno (NOx) y los derivados de su materia en partículas, sulfatos y nitratos, contribuyen a degradar la visibilidad y perjudican la salud pública. Camarones, caracoles y mejillones son las especies más afectadas por la acidificación acuática. Esta también tiene efectos negativos en peces como el salmón y las truchas. Las huevas y los alevines son los más afectados.

Una mayor acidez en el agua puede causar deformaciones en los peces jóvenes y puede evitar la eclosión de las huevas. La lluvia ácida también aumenta la acidez de los suelos, y esto origina cambios en la composición de los mismos, produciéndose la lixiviación de importantes nutrientes para las plantas (como el calcio) e infiltrando metales tóxicos, tales como el cadmio, níquel, manganeso, plomo, mercurio, que de esta forma se introducen también en las corrientes de agua. La vegetación sufre no sólo las consecuencias del deterioro del suelo, sino también un daño directo por contacto que puede llegar a ocasionar en algunos casos la muerte de la especie. Las construcciones históricas, que se hicieron con piedra caliza, experimentan también los efectos de la lluvia ácida. La piedra al entrar en contacto con la lluvia acida, reacciona y se transforma en yeso (que se disuelve con el agua con mucha facilidad). También los materiales metálicos se corroen a mucha mayor velocidad.

ESTADÍSTICAS

REFERENCIAS - http://www.lareserva.com/home/lluvia_acida - http://es.m.wikipedia.org/wiki/Lluvia_%C3%A1cida - http://www.epa.gov/acidrain/spanish/index.html - http://www.rpp.com.pe/2009-08-27-china-no-logra-frenar-lluvia-acida-pese-areduccion-de-emisiones-de-so2-noticia_204490.html - http://estadisticas.comunidadandina.org/eportal/contenidos/1043_8.pdf - http://www.epa.gov/acidrain/spanish/what/index.html - http://www.epa.gov/acidrain/spanish/measure/index.html - http://www.epa.gov/acidrain/spanish/effects/index.html - http://www.epa.gov/acidrain/spanish/effects/surface_water.html - http://www.digesa.minsa.gob.pe/depa/inventario_aire/fuentes_fijas/Informe%20Inve ntario%20Cusco-Final.pdf - http://twenergy.com/contaminacion/causas-de-la-lluvia-acida-539