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ANÁLISE DOS PROCESSOS QUE OCORREM NA TROPOSFERA
Prof. MSc. Hamilton Hermes E-mail: [email protected]
Fone: 99630012
FACULDADE ESTÁCIO ATUAL DA AMAZÔNIA
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Poluição do ar1. Smog fotoquímico2. Chuva ácida3. Ozônio urbano4. Metano (CH4)
5. Óxido nitroso (N2O)
6. Monóxido de carbono(CO)7. Amianto [Mg3Si2O3(OH)4]
8. Radioatividade
Análise dos processos que ocorrem na Troposfera
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Conceito◦ Conjunto de substâncias químicas que reagem na
formação de uma fumaça (smog) originadas de poluentes indesejáveis na troposfera.
Origem◦ Muitas substâncias x centenas de reações
O3 (Ozônio) – lugar errado NO e HC – Queima incompleta de combustão COVs – Compostos orgânicos voláteis Luz solar
Smog fotoquímico
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Produtos finais◦ Ozônio◦ Ácido nítrico (HNO3)◦ COVs
Poluentes primários◦ NO, NO2 , HC, COVs
Poluentes secundários◦ O3, HNO3
Reação◦ COVs+NO+O2+luz solar O3+HNO3+compostos
orgânicos
Smog fotoquímico
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COVs◦ Os mais reativos (C=C)
NO◦ N2+O2 2NO (presença de ar quente – maior
presença de ar, maior será a produção de NO) – Endotérmica.
NO2
◦ NO+O3 NO2+O2 (minutos ou horas)
◦ O dióxido de nitrogênio (NO2) é responsável pela cor amarela da atmosfera (efeito smog), absolve um pouco da luz visível.
Reação dos poluentes primários
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Grande tráfego de veículos◦ Emissores de NO, HC e COVs
Temperaturas moderadamente elevadas Luminosidade solar abundante Pouco movimento de ar
◦ (Los Angeles, México, Tóquio, Atenas, São Paulo...)
Condições para o smog
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Smog fotoquímico
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Smog fotoquímico
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Smog fotoquímico
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Smog fotoquímico
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Controle da poluição OMS: limite máximo =100ppb em 1h e 50 a
60 ppb para um período de 8h, medidas em quantidades de O3.
EUA: 82ppb /8h Os níveis de O3 em muitos países excedem
em 120ppb em 5 a 10 dias a cada verão. Mexico (1992): excedeu 400ppb durante 310
dias.
Smog fotoquímico
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Redução do smog e O3 troposférico
◦ É necessário reduzir a emissão de NO, NO2, HC com dupla ligação, além de outros COVs.
◦ Conversores catalíticos colocados antes do tubo de escape, no sistema de exaustão Conversores de duas vias: controla os gases contendo carbono
2CO+O22CO2 com catalisadores Pt/Pd
CaHbOc +O2 CO2+H2O / Pt/Pd
Conversores de três vias: transformam os óxidos de nitrogênios em nitrogênios e oxigênios elementares 2NO N2+O2 / Rh(Ródio)
H2O+HC H2 (HC são gerados pela queima incompleta de CO e H2)
2H2+2NON2+2H2O / Rh(Ródio)
Smog fotoquímico
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É um dos problema ambiental mais grave◦ Neblina ácida e neve ácida◦ Efeito direto sobre a saúde humana
Descoberta (1800) – Argus Smith◦ Ficou esquecido até meados dos anos 50◦ CO2(g)+H2O H2CO3(aq) fraco
◦ H2CO3(aq) H++HCO3- redução do pH
Ácido carbônico íon bicarbonato
Chuva ácida
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Ácidos predominantes◦ Ácido sulfúrico (H2SO4)
◦ Ácido nítrico (HNO3)
Reações: formação do ácido sulfúrico◦ 2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)
◦ SO3(g)+H2O(aq)H2SO4(aq)
ácido sulfúrico
Chuva ácida
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Fontes de SO2(g) (poluente primário)
◦ Fontes naturais: Vulcões, decomposição de plantas (1ppb)
◦ Fonte antrópica: combustão de carvão para geração de energia elétrica:
C+O2 CO2
refino de petróleo, gás natural: 2H2S+SO2 3S+2H2O
industrias de extração de metais: 2NiS(s)+3O2(g) 2NiO(s)+2SO2(g)
Chuva ácida
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Reações: formação do ácido nítrico◦ NO(g)+1/2O2(g)NO2(g)
◦ NO2(g)+1/2O2(g)NO3(g)
◦ 2NO3(g)+H2O(aq)2HNO3(aq)
ácido nítrico Fontes de NO e NO2 (poluentes primários)
◦ Veículos e indústrias
Chuva ácida
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Chuva ácida
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Fontes primárias de CO e CO2
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Fontes primárias de CO e CO2
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Efeitos da chuva ácida
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Efeitos da chuva ácida
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Efeitos da chuva ácida
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Diminui o pH do solo
Efeitos da chuva ácida