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Poluição Atmosférica e chuva ácida
Tópicos
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O que é chuva ácida?
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Como é formada a chuva ácida?
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Algumas consequências da elevada emissão de SO2
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O ar poluído pode ser transportado?
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Experimento & Questões
Para reflexão:
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O que causa um excesso de acidez na água de chuva?
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Como a acidez da chuva poderia danificar o meio ambiente?
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O que pode ser feito para minimizar a emissão de
contaminantes para a atmosfera? O que cada um de nós pode
fazer?
O que é chuva ácida?
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Sabemos que o PH da água pura é 7,0, mas quando o
dióxido de carbono (CO2) presente na
atmosfera se dissolve na água, ocorre à formação do
ácido carbônico (H2CO3), e,
portanto o PH da água em equilíbrio com o CO2
atmosférico é de 5,6. Veja a figura e equações mostrando
a formação e dissociação do ácido carbônico:
O2
(g)
+ H2O (l) → H2CO3
(aq)
H2CO3
(aq) → H+ (aq) + HCO3-
(aq)
HCO3- (aq) → H+
(aq) + CO32- (aq)
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Apesar da chuva em equilíbrio com o gás carbônico já ser ácida,
só dizemos que a chuva tem um excesso de acidez quando seu pH
for menor que 5,6.
O aumento da acidez na chuva ocorre principalmente quando há um
aumento na concentração de óxidos de enxofre e nitrogênio na
atmosfera. Estes óxidos e o óxido de carbono são chamados de
óxidos ácidos, porque em contato com a água (neste caso água de
chuva) formam ácidos.
Como é formada a chuva ácida?
O nitrogênio gasoso (N2) e o oxigênio molecular (O2)
da atmosfera podem reagir formando o monóxido de nitrogênio
(NO). No entanto, esta reação não é espontânea, necessitando de
muita energia para ocorrer. Por exemplo, durante a queima de
combustível no motor do carro ou em fornos industriais a
temperatura é muito elevada, fornecendo a energia necessária
para que ocorra a formação do monóxido de nitrogênio de forma
eficiente.
N2
(g) + O2 (g) → 2 NO (g) (em altas
temperaturas)
O monóxido de nitrogênio pode ser oxidado na atmosfera (que
contém O2) e formar o dióxido de nitrogênio (NO2)
que tem cor marrom. Muitas vezes, o fato do céu ter um tom
marrom em cidades com tantos veículos como São Paulo, se deve à
formação do NO2 na atmosfera, somado com a grande
emissão de material particulado (incluindo a fuligem) que também
escurece a atmosfera. O dióxido de nitrogênio pode sofrer novas
reações e formar o ácido nítrico (HNO3), que
contribui para aumentar a acidez da água de chuva.
Um carro produzido em 1995 produz até 10 vezes mais NO que um
carro produzido hoje. Isto porque os carros modernos possuem um
conversor catalítico que reduz muito a formação do NO. O
conversor catalítico (ou catalisador) contém metais como
paládio, platina e ródio, que transforma grande parte dos gases
prejudiciais à saúde e ao meio ambiente, em gases inertes como N2
e CO2. Devemos lembrar que o CO2 é um gás
que não prejudica diretamente a saúde humana, mas colabora para
aumentar o efeito estufa.
2CO (g) + 2NO (g)
2CO2 (g) + N2 (g)
2CO (g) + O2 (g)
2CO2 (g)
2NO (g)
N2 (g) + O2 (g)
É importante salientar que com ou sem catalisador o carro
continua emitindo imensas quantidades de CO2 para a
atmosfera. O catalisador tem um papel importantíssimo, mas atua
de forma a minimizar apenas as emissões de CO e NO.
O dióxido de enxofre (SO2) é o responsável pelo maior
aumento na acidez da chuva. Este é produzido diretamente como
subproduto da queima de combustíveis fósseis como a gasolina,
carvão e óleo diesel. O óleo diesel e o carvão são muito
impuros, e contém grandes quantidades de enxofre em sua
composição, sendo responsáveis por uma grande parcela da emissão
de SO2 para a atmosfera. Atualmente no Brasil, a
Petrobrás tem investido muito na purificação do diesel a fim de
diminuir drasticamente as impurezas que contém enxofre.
De forma equivalente a outros óxidos, o SO2 reage com
a água formando o ácido sulfuroso:
SO2 (g) + H2O (l) → H2SO3
(aq)
H2SO3
(aq) → H+(aq) + HSO3-
(aq)
O dióxido de enxofre também pode sofre oxidação na atmosfera e
formar o trióxido de enxofre (SO3), que por sua vez,
em contato com a água da chuva irá formar o ácido sulfúrico (H2SO4),
que é um ácido forte.
SO2 (g) + ½ O2 (g) → SO3 (g)
SO3 (g) + H2O (l) → H2SO4
(aq)
H2SO4
(aq) → 2H+ (aq) + SO42-
(aq)
Algumas consequências da elevada emissão de SO2 .
A água de um lago em condições naturais tem o pH em torno de 6,5
– 7,0, podendo manter uma grande variedade de peixes, plantas e
insetos, além de manter animais e aves que vivem no seu entorno
e se alimentam no lago. O excesso de acidez na chuva pode
provocar a acidificação de lagos, principalmente aqueles de
pequeno porte. O pH em torno de 5,5 já pode matar larvas,
pequenas algas e insetos, prejudicando também os animais que
dependem desses organismos para se alimentar. No caso do pH da
água chegar a 4,0 – 4,5, já podem ocorrer à intoxicação da
maioria das espécies de peixes e levá-los até a morte.
O solo também pode ser acidificado pela chuva, porém alguns
tipos de solo são capazes de neutralizar pelo menos parcialmente
a acidez da chuva por causa da presença de calcário e cal (CaCO3
e CaO) natural. Os solos que não têm calcário são mais
suscetíveis à acidificação. A neutralização natural da água de
chuva pelo solo minimiza o impacto da água que atinge os lagos
pelas suas encostas (lixiviação). Uma chuva ácida provoca um
maior arreste de metais pesados do solo para lagos e rios,
podendo intoxicar a vida aquática.
Um outro fator muito importante sobre a emissão de SO2
é a formação de ácidos no corpo humano, à medida que respiramos.
Este ácido pode provocar problemas como coriza, irritação na
garganta e olhos e até afetar o pulmão de forma irreversível.
No ano de 1952, na cidade de Londres, aproximadamente 4000
pessoas morreram em poucos dias como consequência da alta
emissão de SO2 na atmosfera, proveniente da queima do
carvão nas casas e nas indústrias naquela região.
Normalmente esses gases eram dispersos para camadas mais
elevadas na atmosfera, mas na época houve um fenômeno
meteorológico (inversão térmica) que causou um resfriamento
súbito da atmosfera impedindo a dispersão dos gases. Hoje em dia
a cidade de Londres tem uma atmosfera muito menos contaminada
por SO2, e, portanto um desastre de proporções tão
grandes como as de 1952 é muito improvável de ocorrer.
A emissão de NO2, que provém principalmente da queima
de combustíveis pelos carros também pode provocar problemas
respiratórios e diminuir a resistências do organismo a vários
tipos de infecções.
A acidez da atmosfera não só afeta aos seres vivos como também
pode danificar a superfície de monumentos históricos e edifícios
feitos de mármore (CaCO3 ) por causa da reação com o
ácido. Podemos representar esse ácido de forma genérica (H+):
CaCO3 (s) + 2H+(aq) → Ca2+
(aq) + H2O (l) + CO2
(g)
O ar poluído pode ser transportado?
Quando uma indústria emite gases e material particulado para a
atmosfera, podemos ver que a fumaça "viaja" pelo ar. Desta
forma, quando chover, esses contaminantes poderão ser
depositados longe das fontes emissoras.
Por exemplo, no Polo Petroquímico de Cubatão (perto de Santos -
SP) são emitidas toneladas de SO2 na atmosfera por
ano, e a chuva que cai em cidades não industrializadas, a mais
de 100 km de distância, muitas vezes é ácida por causa dessas
indústrias. O SO2 produzido pela queima do carvão na
Termoelétrica da Candiota no Rio Grande do Sul chega até o
Uruguai, prejudicando o meio ambiente também daquele país. Esta
é a chamada poluição transfronteiriça, isto é, ultrapassa as
fronteiras de um país.
Referencia:
www.usp.br
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