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Clase de repaso

Tema Atmósfera

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2.1.-Radiación solar

• En el día la Tierra absorbe radiación UV-VIS(100-400 nm)

• En la noche emite radiación IR

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• FotodisociaciónN2 +h-----N + N

E=943kJ/mol ( 123nm)

• Fotoionización

• N2 +h-----N2+ +e- E=1495 kJ/mol ( 80,1nm)

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Oxidantes fotoquímicos

• Importante grupo de sustancias producidas en procesos fotoquímicos y que tienen la característica común de ser capaces de oxidar materiales no inmediatamente oxidables por el oxigeno gaseoso. Los mas estudiados son el ozono, y los nitratos de peroxiacilo (NPA) y de peroxibenzoilo (NPB).

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Contaminantes

• Primarios:• Constituyen mas del

90% del problema.• Mayoritarios:• CO,NOx,SOx,HCs,

partículas.

• Secundarios:

• O3

• SO42-

• NO31-

• Oxidantes fotoquímicos

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Ozono

• Es tóxico

• Participa en la formación del smog fotoquímico

• Dosis Letal: se expresa en miligramos o microgramos de tóxico por unidad de masa de ser vivo (gramos o kilogramos).Depende de la naturaleza del contaminante. Ejemplo:

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CloroFluoroCarbonos

• Freón 12 (CFC-12)

• CCl2F2

• Aplicación:

Aires acondicionados.

• Casi inertes químicamente,• Volátiles.• Difunden hasta la

estratosfera• CFCs + h---R.

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Tamaño de las partículas

• Dust

• PTS,

• PM10,

• PM2.5

• PM1

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Gases Invernadero

• CO2

• CH4

• NOx

• CFCs

Smog

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• Húmedo• Ej. Londres , 1952

• Fotoquímico o seco• Ej: Los Ángeles ,1954

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Smog Fotoquímico o de Los Angeles:

• Fuente:

emisiones provenientes de la combustión del petróleo.

• Composición química: oxidantes, productos de reacción que contienen carbono.

• Propiedades químicas: oxidantes.

• Condiciones climáticas específicas. Fenómenos de inversión de temperatura.

Smog Clásico o de Londres• Fuente: combustible tradicional ,

carbón• Composición química: altas

concentraciones de carbón no quemado “soot” y dióxido de azufre

• Propiedades químicas: reductoras y ácidas.

• Donde la atmósfera es húmeda , las partículas de carbón pueden servir como núcleos de condensación de gotas de agua , formando una niebla irritante.

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Ciclo de los óxidos de nitrógeno

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Reacciones químicas

1.-Oxidación heterogénea del SO2

• SO2 + H2O-----H2SO3

• H2SO3 + H2O2---H2SO4+H2O

• Fase acuosa (alta solubilidad en agua)

• Fase partícula• Reacción catalizada o no.

2.-Oxidación Homogénea:

• SO2+h----SO2*

• SO2* + O2---SO3+O

• 240400 nm

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3.-Acción de especies oxidantes

• SO2 + OH. ------- HOSO2

• HOSO2 +O2-----HO2. + SO3

• SO3 +H2O----H2SO4

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• Carbón contiene azufre----- SO2 -----LLUVIA ÁCIDA.

• Carbón y gas natural combustión ---- CO2---- efecto invernadero

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Monóxido de carbono absorbido por el suelo.

• CO : 100 miligramos/h. m2 suelo

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• Freon 11 (CFC-11)(CCl3F)

• Aplicación : espumas y aerosoles.

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Ozono propiedades

• El caucho que posee dobles enlaces en sus cadenas poliméricas sufre el ataque de

• los oxidantes fotoquímicos, dañando sus propiedades elastoméricas.

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Fig.10-3 (pag.343)

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Escalas

• Global

• Regional

• Local

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Inversión térmica

• Impide la dispersión vertical de los contaminantes.

• Además el aumento de la intensidad de la radiación solar favorece los procesos fotoquímicos.

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Deposición

• Seca • Húmeda

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Óxidos de nitrógeno

• N2O no es tóxico

• No interviene en los procesos fotoquímicos

• Interviene en el efecto invernadero

• NO y NO2 son tóxicos e intervienen en procesos fotoquímicos

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Combustión en vehiculos

• La relación Aire/Combustible mayor implica mejor combustión por lo que disminuye el CO.

• Los NOx no disminuyen.

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Reducción de los contaminantes

• Los NOx se eliminan por reducción catalítica o por modificación del proceso de combustión.

• Las partículas se eliminan por fenómenos de electroforesis.

• Las aguas de lavado de gases contaminantes con SOx , arrastran sales y pueden tener p H inadecuado por lo que deben tratarse como agua residual.

• Los SOx pueden precipitarse como sales CaSO4 /CaSO3.

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Eliminación de partículas

• Cámaras de sedimentación

• Ciclones

• Electroforesis

• Filtros de manga lavado húmedo.

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Reducción de NOx

• Combustión en dos etapas:

• 1.-T elevada y relación A/C menor a la estequiométrica.

• 2.-T relativamente baja

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Reducción emisiones vehiculares

• NOx

• HC

• CO

Empleo de convertidores catalíticos.

Vía oxidante: CO Y HCs a CO2

Vía reductora: NOx a N2

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Metano y efecto invernadero

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Fig.9.11(pag.332)

• Emisión:

• Inmisión:

• La Emisión es mayor que la Inmisión (mezcla , transporte, reacción , deposición)

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Troposfera

• Reacciones fotoquímicas vía radicales

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Termosfera

• Se generan iones y electrones libres.

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Legislación ambiental

• Calidad de aire

• Limites

• Valores umbrales

• Acceso a la información

• Datos ambientales

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• Fuentes de metano:

Distribución de combustibles

Tratamiento de residuos

Actividades agrícolas y la naturaleza.

• Fuentesde COVs:• Naturaleza • Uso de solventes• Transporte por

carreteras

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Métodos de desnitrificación por vía seca