Formação das Chuvas Ácidas

Introdução

A Chuva é um fenômeno físico que consiste na precipitação de água sobre a superfície da Terra. A chuva forma-se nas nuvens. A chuva tem papel importante no ciclo hidrológico. A quantidade de chuvas é medida usando um instrumento chamado pluviômetro, com a poluiçao atmosferica os poluentes lançados contaminam, fruto dessas reacções temos a chuva ácida.

Chuva ácida

As chuvas ácidas são um fenómeno atmosférico que teve origem na acção humana. É frequente que aconteçam fenómenos de precipitação na atmosfera, principalmente sob a forma de chuva, neve ou granizo.

 Os fenómenos de precipitação têm geralmente um pH de acidez leve. As chuvas ácidas caracterizam-se por uma acidez acima da média, uma acidez muito significativa e com valores superiores aos normais. Este fenómeno tem vindo a ser cada vez mais significativo, e é um problema que gera enormes discussões e acções de sensibilização no sentido de levar a população a contribuir para um planeta melhor e para permitir um desenvolvimento sustentavel.

Chuva ácida é caracterizada pelo seu pH abaixo de 4,5. Chuvas normais têm um pH de aproximadamente 5,6, que é levemente ácido. Essa acidez natural é causada pela dissociação do dióxido de carbono em água, formando o ácido carbônico.

 A chuva ácida é causada pelo enxofre proveniente das impurezas da queima dos combustíveis fósseis e pelo nitrogêniodo ar, que se combinam com o oxigênio para formar dióxido de enxofre e dióxido de nitrogênio. Estes se difundem pela atmosfera e reagem com a água para formar ácido sulfúrico e ácido nítrico, que são solúveis em água. Um pouco de ácido clorídrico também é formado.

pH

O pH ou potencial de hidrogênio iônico, é um índice que indica a acidez, neutralidade ou alcalinidade de um meio qualquer. O conceito foi introduzido por Sorensen em 1909. O "p" vem do alemão potenz, que significa poder de concentração, e o "H" é para o íon de hidrogênio (H+).  Às vezes é referido do latim pondus hydrogenii.

O valor do pH é um número aproximado geralmente entre 0 e 14 que indica se uma solução é acídica (pH < 7), neutra (pH = 7), ou básica alcalina (pH > 7). É importante notar que a única substância neutra é água destilada. Uma substância completamente neutra só pode ser obtida em condições laboratoriais.

Alguns valores comuns de substancia e pH

Ácido de bateria 1.0; Suco gástrico 2.0; Suco de limão 2.4;

Vinagre 2.9; Cerveja 4.5; Leite 6.5; Água pura 7.0;  Água do mar 8.0

Origem

Os principais fenômenos naturais que contribuem para a produção de gases ácidos lançados na atmosfera são as emissões dos vulcões e processos biológicos que ocorrem na terra, pântanos e oceanos. Os efeitos da deposição ácida foram detectados nas geleiras há milhares de anos em remotas partes do globo.

As principais fontes humanas desses gases são as indústrias, as usinas termoelétricas e os veículos de transporte. Os gases podem ser carregados milhares de quilômetros pela atmosfera antes de serem convertidos em ácidos e então precipitados.

A chuva ácida industrial é um problema substancial na China, Europa Ocidental, Rússia e áreas sob a influência de correntes de ar provenientes desses países. Essas áreas queimam carvão com enxofre em sua composição para gerar calor e eletricidade.

Formação

Uma possível reação de formação da chuva ácida é a que se segue:

CO2 (g) + H2O (l) ---> H2CO3 (aq)

Evidências de um crescente aumento nos níveis de chuva ácida vêm da análise das camadas de gelos oriundos das gelerias. Elas mostram uma repentina diminuição do pH a partir da Revolução Industrial de 6 para 4,5 ou 4. Outras informações foram coletadas através dos estudos de diatomáceas que habitavam lagos. Com o passar dos anos, eles foram morrendo e sendo depositados em camadas de sedimentos no fundo dos lagos. Os diatomáceas suportam certas variações de pH, logo o número desses organismos encontrados em camadas de maior profundidade serve como indicador das mudanças de pH ao longo dos anos.

Desde a Revolução Industrial, as emissões de óxidos de enxofre e nitrogênio na atmosfera aumentaram. Indústrias e usinas termoelétricas que queimam combustíveis fósseis, principalmente o carvão, são a principal fonte desses gases. Já chegou a ser registrado variações de pH abaixo de 2,4 em áreas industriais. Esses poluidores, mais o setor de transporte, são os grandes responsáveis pelo aumento dos óxidos de nitrogênio.

O problema da chuva ácida não apenas aumentou com o crescimento populacional e industrial, mas também se espalhou. O uso de grandes chaminés a fim de reduzir a poluição local contribuiu para a disseminação da chuva ácida, liberando gases na atmosfera circulante da região. Algumas vezes, a precipitação ocorre a uma distância considerável de sua formação, sendo que as regiões montanhosas recebem a maior parte (devido às chamadas chuvas de montanha). Um exemplo deste efeito é o baixo pH das chuvas da Escandinávia comparado aos níveis de óxido que esta libera.

Há uma forte relação entre baixos níveis de pH e a perda de populações de peixes em lagos. Abaixo de 4,5, praticamente nenhum peixe sobrevive, enquanto níveis igual a 6 ou superior promovem populações saudáveis. Ácidos em água inibem a produção de enzimas que permitem com que as larvas de truta escapem de seus ovos. O baixo pH também faz circular metais pesados como o alumínio nos lagos. O alumínio faz com que alguns peixes produzam muco em excesso ao redor de suas guelras, prejudicando a respiração. O crescimento de Fitoplâncton é inibido pelos grandes níveis de acidez, e animais que se alimentam deles são prejudicados.

Muitos lagos são sujeiros ao concentrar natural de ácido Provenientes de solos ácidos. Este fenómeno pode ser desencadeado por um dado padrão de chuva que concentra o ácido. Um lago ácido com peixes mortos recentemente pode não ser prova de poluição extrema do ar.

O Enxofre

O enxofre é uma impureza frequente nos combustíveis fósseis, principalmente no carvão mineral e no petróleo, que ao serem queimados também promovem a combustão desse composto, de acordo com as seguintes reações químicas:

S (s) + O2 (g) ---> SO2 (g)                                       SO2 (g) + O2 (g) ---> 2 SO3 (g)

O enxofre e os óxidos de enxofre podem também ser lançados na atmosfera pelos vulcões. Os óxidos ácidos formados reagem com a água para formar ácido sulfúrico (H2SO4), de acordo com a equação:

SO3 (g) + H2O (l) ---> H2SO4 (aq)                     SO2 (g) + H2O (l) ---> H2SO3 (aq)

O Azoto

Os óxidos, ao reagir com água, formam ácido nitroso (HNO2) e ácido nítrico (HNO3), de acordo com as seguintes reacções químicas:

N2 (g) + O2 (g) ---> 2 NO (g)

O monóxido de azoto (NO) formado, na presença do oxigénio do ar, produz dióxido de azoto:

2 NO (g) + O2 (g) ---> 2 NO2 (g)

Por sua vez, o dióxido de azoto formado, na presença da água (proveniente da chuva), forma ácidos de acordo com a equação:

2 NO2 (g) + H2O (l) ---> HNO3 (aq) + HNO2 (aq)

Conclusão

Poderemos apontar algumas soluções que, a serem adoptadas contribuirão decisivamente para a diminuição deste problema, incentivar a utilização dos transportes coletivos, como forma de diminuir o número de veículos que circulam nas estradas. Utilizar metros (subterrâneos ou de superfície) em substituição à frota de autocarros a diesel, ou então promover a sua substituição por frotas não poluentes (com recurso a motores elétricos, por exemplo).

Incentivar a descentralização industrial. Dessulfurar os combustíveis com alto teor de enxofre antes da sua distribuição e consumo. Dessulfurar os gases de combustão nas indústrias antes do seu lançamento na atmosfera. Subsidiar a utilização de combustíveis limpos (gás natural, energia elétrica de origem hidráulica, energia solar e energia eólica) em fontes de poluição tipicamente urbanas como hospitais, lavanderias e restaurantes. Utilizar combustíveis limpos em veículos, indústrias.