Lluvia ácida
Keywords: Lluvia ácida, Aceite, Aire, Atmósfera, Azufre, Caliza, Carbón, Catalizador, Central térmica
La lluvia ácida se forma cuando la humedad en el aire interactúa con el óxido de nitrógeno y el dióxido de azufre emitido por fábricas, centrales eléctricas y automotores que queman carbón o aceite. Esta interacción de gases con el vapor de agua forma el ácido sulfúrico y los ácidos nítricos. Finalmente, estas sustancias químicas caen a la tierra en forma de precipitación o lluvia ácida.
Los contaminantes de la lluvia ácida pueden recorrer grandes distancias, y los vientos los trasladan miles de millas antes de precipitarse en forma de rocío, llovizna, lluvia, granizo, nieve o niebla que se vuelven ácidos al absorber gases residuales de industrias o centrales térmicas que usan carburantes fósiles, gases de tubos de escape de vehículos y otras causas, ya sean naturales o antropogénicas. Provoca un fuerte deterioro en el medio ambiente.
La lluvia normalmente presenta un pH de aproximadamente 5.6 (ligeramente ácido) debido a la presencia del CO2 atmosférico, que forma ácido carbónico, H2CO3. Se considera que es lluvia ácida si presenta un pH de menos de 5 y puede alcanzar el pH del vinagre,pH 3. Estos valores de pH se alcanzan por la presencia de ácidos como el ácido sulfúrico, H2SO4, y el ácido nítrico, HNO3. Estos ácidos se forman a partir del dióxido de azufre, SO2, y el monóxido de nitrógeno, NO.
Formación de la lluvia ácida
Una gran parte del SO2 emitido a la atmósfera procede de erupciones volcánicas. También son importantes las emisiones de SO2 en procesos de obtención de energía: el carbón, el petróleo y otros combustibles fósiles contienen azufre en unas cantidades variables (generalmente más del 1%), y, debido a la combustión, el azufre se oxida a dióxido de azufre:
- S + O2 → SO2
Hay otros procesos en los que también se genera SO2, por ejemplo en 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.
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, en forma de H2SO4. La reacción global es:
- SO2 + OH· + O2 + nH2O → HOO· + H2SO4(ac)
También se puede despositar sobre superficies húmedas.
El NO se forma por reacción entre el oxígeno y el nitrógeno a alta temperatura:
- O2 + N2 → NO
Una de las fuentes más importantes es a partir de las reacciones producidas en los motores de los automóviles y aviones. 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 + O2 → 2HNO3 + NO
El catalizador que llevan los automóviles en el tubo de escape, reduce las emisiones de este gas.
Efectos de la lluvia ácida
La lluvia ácida provoca unos graves efectos medioambientales. La acidificación de las aguas de lagos y ríos dificulta el desarrollo de vida acuática en estas aguas aumentando en gran medida la mortandad de peces. Igualmente, afecta directamente a la vegetación, produciendo daños importantes en las zonas forestales, así como acabando con microorganismos fijadores de nitrógeno.
Un efecto indirecto muy importante es que los protones, H+, procedentes de la lluvia ácida lixivian ciertos iones del suelo. Por ejemplo, se generan cationes de hierro, calcio, aluminio, plomo, cinc, etc. Como consecuencia se produce el denominado estrés en las plantas, que las hace más vulnerables a las plagas.
La lluvia ácida también puede disolver el carbonato de calcio, CaCO3, afectando de esta forma a los monumentos y edificaciones construidas con mármol o caliza.