Afectaciones de la lluvia ácida en los océanos

 La lluvia ácida tiene un impacto desproporcionado en el agua marina cercana a las costas, La lluvia ácida  juega un pequeño papel en la codificación de los océanos del mundo. Pero nuevas investigaciones han encontrado que la lluvia ácida tiene un impacto mucho mayor en las aguas marinas costeras. 

Cuando las áreas costeras llegan a ser más ácidas, los animales marinos como erizos de mar, corales, y ciertos tipos de plancton, tienen problemas para crear sus exoesqueletos. Debido a que estos animales son una fuente de alimento importante para otros animales en el océano, si no sobreviven, la cadena alimenticia del ecosistema de los océanos podría verse afectada.

Así mismo, el fito-plancton y otras plantas del océano crecen en exceso cuando hay más ácido en los océanos. Cuando esto ocurre, hay más áreas del océano que no tienen suficiente oxígeno para que vivan las plantas y los animales.

¿Cómo Afecta la Lluvia Ácida a los Peces y Otros Organismos Acuáticos?

La lluvia ácida causa un efecto domino que dañan a los peces o les causan la muerte, reducen su población, eliminan por completo especies de peces de una masa de agua y disminuyen la biodiversidad. Al fluir la lluvia ácida a través de los terrenos de una cuenca vertiente, se escapa el aluminio de esos terrenos hacia los lagos y arroyos situados en esa cuenca. De modo que, al disminuir el pH de un lago o arroyo, aumentan los niveles de aluminio. Tanto el pH  bajo como los altos niveles de aluminio son directamente tóxicos para los peces. Además, los niveles bajos de pH y el aumento de aluminio producen tensiones crónicas en los peces que podrían no causarles la muerte individualmente, pero que sí conducen a una reducción en su peso y tamaño, lo cual los hace menos capaces de competir por su alimento y su hábitat.

Algunas clases de plantas y animales pueden tolerar aguas ácidas. Otras, en cambio, son sensibles a la acidez y desaparecerán a medida que disminuya el pH. Las crías y retoños de la mayoría de las especies son, generalmente, más sensibles que los adultos a las condiciones ambientales. Con un pH de 5, la mayoría de los huevos de pez no llegan al punto en el que nacen las crías. A niveles más bajos de pH, algunos peces adultos mueren. En algunos lagos ácidos no hay peces. El cuadro que figura a continuación muestra que no todos los peces y crustáceos, así como los insectos de que los se alimentan, pueden tolerar el mismo nivel de ácido. Las ranas, por ejemplo, pueden subsistir en agua mucho más ácida (con un pH más bajo) que las truchas.

Afectaciones de la Lluvia Ácida en los bosques

En los últimos años  cientificos y servicultores entre otros han observado que hay bosques que crecen a una velocidad muy lenta, o que sus arboles tienen problemas(por ejemplo que sus hojas adquieran un tono cafe)

Despues de extensos estudios ahora se sabe que todos estos problemas son causados debido a la lluvia acida, (que ademas tambien afecta la fertilidad de los suelos)

Como afecta la lluvia acida el suelo de los bosques

La  precipitacion lava en los bosques las hojas y cae al suelo donde recorre el terreno y llega a los rios o lagos, el suelo tien la capacidad de neutralizar la acidez de la lluvia (conocido como capacidad de amortiguamiento). La capacidad de los suelos de los bosques para resistir o amortiguar la acidez depende del grosor y la composición del terreno, así como del tipo de roca subyacente sobre la cual se encuentra dicho terreno.

El aumento de la acidez del suelo destruye a los microorganismos que lo forman, con lo que este se va deteriorando. Además, la persistencia de la lluvia ácida sobre el suelo puede facilitar la perdida de algunos nutrientes de las plantas como Ca, K y Mg, ya que con el aumento de acidez aumenta su solubilidad y su perdida por lixiviación. Los suelos se empobrecen más todavía. En este tipo de suelos, también se inhibe la germinación de las semillas y con ello la reproducción de las plantas. Todo ello parece influir  de nuevo negativamente en las plantas, esta vez a través del suelo. 

Se produce además la solubilización de compuestos de metales tóxicos (cadmio, níquel, manganeso, plomo, mercurio, aluminio) y puede aumentar el contenido de los mismos en las plantas y, a través de las cadenas alimenticias, también pueden verse afectados los animales. Si estos metales también son movilizados y conducidos a las corrientes de agua, pueden tener un efecto venenoso en animales acuáticos o en otros que solamente beben esta agua.

Incluso parece probable que las lluvias acidificadas pudiesen penetrar en las reservas de aguas subterráneas y aumentar la solubilidad de los metales tóxicos.

Consecuencias en general

Las gotas de lluvia ácida al caer en distintas superficies,  suelo, agua, plantas, animales o edificios, reaccionan fácilmente con substancias orgánicas e inorgánicas y las modifican, y con ello  perjudican o destruyen  a:

En la salud humana, determinadas concentraciones de estos compuestos de azufre y nitrógeno de la atmósfera pueden penetrar a los sistemas respiratorio y cardiovascular, dando como resultado enfermedades o incluso la muerte.Los metales pueden separarse del suelo hacia las reservas de agua o de viejas tuberías de plomo y cobre, llegando directamente hacia el agua corriente de los hogares y causando serias enfermedades.

En las edificaciones, principalmente los construidos por rocas calcáreas (calizas y mármoles) y por aquellas rocas que estén cementadas por carbonatos, (areniscas y otras) son especialmente sensibles a la lluvia ácida. El carbonato cálcico de todas estas rocas es atacado por los ácidos, transformándose en yeso, formando una costra llamada sulfin, que no sólo es mas soluble y por tanto, mas fácilmente 

CaCO3 + H2SO4                           Ca SO4 + CO2 + H2O

arrastrada por el agua, sino que, además, por ocupar más volumen, actúa como una cuña sobre la piedra, aumentando la destrucción de la misma ahora por erosión mecánica. Todo ello produce una descomposición superficial de la piedra en forma de exfoliaciones, arenilla y desprendimiento de las capas externas. Lo que a su vez da como resultado un desgaste de los relieves y formas escultóricos, así como pérdida de las policromías e incluso el desprendimiento de algunas partes, que pueden producir inestabilidad mecánica y daños muy serios en este tipo de edificaciones.

Las plantas, sufren abrasión de sus partes verdes, principalmente las hojas; con estos órganos dañados  la planta queda debilitada, su desarrollo se ralentiza , queda con más sensibilidad a los periodos de sequía. Esto puede llegar a causar la muerte de grandes masas vegetales, como los bosques, y el deterioros más o menos importante de la producciones agrícolas afectando en gran parte el ecosistema.

En el agua, las poblaciones de algas, plantas y animales acuáticos se dañan de varias maneras. El agua ácida interrumpe su ciclo reproductivo, también separa compuestos de aluminio del suelo al agua, obstruyendo las branquias de los peces y alterando la química de su sangre o produciendo otros efectos igualmente tóxicos en otros animales.

En un lago que se va acidificando comienzan a desaparecer especies, empezando por las más sensibles al pH del agua, pero en situaciones extremas desaparecen también las más tolerantes. El exceso de ácido nítrico puede provocar un aumento de nitratos en los lagos, mares y océanos y la consiguiente eutrofización  de los mismos con  sus dramáticas consecuencias.

Consecuencias de la Lluvia Ácida

Las consecuencias de la lluvia ácida no pueden verse sino a largo plazo, pues huele y se siente exactamente igual que la lluvia limpia, sin embargo el contacto con esos elementos contaminantes va socavando nuestra salud y trae problemas a largo plazo. 

La lluvia ácida tiene una gran cantidad de efectos nocivos en los ecosistemas y materiales.  Al aumentar la acidez de las aguas de ríos y lagos, produce trastornos importantes en la vida acuática.Algunas especies de plantas y animales logran adaptarse a las nuevas condiciones para sobrevivir en la acidez del agua, pero otras no.

La lluvia ácida también aumenta la acidez de los suelos, y esto origina cambios en su composición, produciéndose la lixiviación de importantes nutrientes para las plantas (como el calcio) e  infiltrando metales tóxicos, tales como el cadmio, níquel, manganeso, plomo,mercurio, que de esta forma se introducen también en las corrientes de agua. La vegetación sufre no sólo las consecuencias del deterioro del suelo, sino también un daño directo por contacto que puede llegar a ocasionar en algunos casos la muerte de la especie.

Video lluvia acida

A continuación se presenta un vídeo acerca de la lluvia ácida

Reacciones químicas que forman la lluvia ácida

En las entradas anteriores habíamos hablado de que es la lluvia ácida y de que esta compuesta,  se dijo que la lluvia ácida tiene un pH de entre 5 a 3, lo cual lo hace una sustancia peligrosa para la naturaleza, y esto se debe a que esta compuesta por varios ácidos como el ácido sulfuroso, el ácido sulfúrico y el ácido nítrico.

Ahora vamos a hablar de como y porque se forman estos ácidos:

Algunos de los anteriores ácidos nombrados se generan a partir del dióxido de azufre ( SO2 ) el cual es emitido a la atmósfera naturalmente por las erupciones de los volcanes, sin embargo actualmente una de sus mayores fuentes es de la industria metalúrgica.

          El ( SO2 ) también puede ser generado de otras fuentes como  por el sulfuro de                   dimetilo (CH3)2S, y sus derivados, y también se genera el  sulfuro de hidrógeno,

          ( H2S ), Estos compuestos al oxidarse con el oxígeno atmosférico generan el  ( SO2 )           y también al oxidarse otra vez se genera  trióxido de azufre ( SO3 ) .

          El trióxido de azufre ( SO3) puede quedar disuelto en las gotas de lluvia, estos son               producidos mayormente 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

        Los procesos industriales en los que se genera el ( SO2 ) son los de la industria metalúrgica. En la           fase gaseosa el dióxido de azufre se oxida por reacción con el radical hidroxilo por una reacción                intermolecular.

SO2 + OH      -------->     HOSO2  

seguido por:

HOSO2  +  O2     -------->   HO2   +   SO3

   De la reacción anterior obtuvimos el trióxido de azufre y este en presencia del agua atmosférica o        en superficies húmedas  se genera el ácido sulfúrico  ( H2SO4 )

SO3 (g)    +     H2O  (l)    ------------->      H2SO4 (l)

El ácido nítrico se genera comenzando por el NO que se crea por la reacción del oxigeno y el nitrógeno atmosférico a altas temperaturas. 

                                                                             

 O2  +   N2  ------>    2NO

       Uno de los principales compuestos para la generación del ácido nítrico es el 2NO2 que se                    produce apartir de las reacciones en los motores térmicos de los automóviles y aviones donde se          alcanzan temperaturas muy altas.

O2 + 2NO  -------> 2NO2

      Y el 2NO2 al contacto con el agua produce el ácido nítrico  ( HNO3 )

3NO2  + H2O   -------->   2HNO3  +    NO

NOTA:  En la actualidad para evitar su producción se usan en los automóviles con motor de gasolina, los catalizadores que disocian el oxido antes de emitirse a la atmósfera, pero los autos con motor de diésel no pueden llevar catalizadores, por lo tanto son los que mayormente producen este gas.

" fabricas productoras de gases contaminantes "

¿Como se forma la lluvia ácida ?

Principalmente tenemos que definir que es una sustancia ácida: una sustancia ácida generalmente se cataloga como solución con un pH menor que 7,  entonces entre mas bajo este el pH, la sustancia sera mas ácida y a la vez mas peligrosa.

Generalmente la lluvia común y corriente tiende a tener un pH de 5.65, lo que la hace una sustancia ligeramente ácida, debido a que en la atmósfera siempre esta presente el Dióxido de carbono ( CO2 ), que con el agua de la atmósfera genera ácido carbónico ( H2CO3 )

 CO2  +   H2O   ------>    H2CO3

Ahora para poder considerar que una lluvia es ácida esta debe tener un pH menor que 5 o inclusive puede llegar hasta el pH del vinagre el cual es 3, para que la lluvia alcance estos valores pH tan bajos se debe a la presencia de ácidos como el ácido sulfuroso ( H2SO3 ), el ácido sulfúrico ( H2SO4 ) y el ácido nítrico ( HNO3 ), estos ácidos se forman  de el dióxido de azufre ( SO2 ), trióxido de azufre ( SO3 ) y el trióxido de nitrógeno,  los cuales se convierten en ácidos.

" ciclo de la lluvia ácida "

Niebla ácida

Si bien la lluvia ácida es dañina para la salud de los humanos, los seres vivos y en general para el ambiente, la neblina ácida parece que la desplazará en importancia y preocupación por los efectos nocivos que tendrá en el ambiente.

Se sabe que la niebla puede contener elevadas concentraciones de sulfatos y nitratos muy ácidos, hasta cien veces más el promedio de la lluvia.

El agua de la niebla es más ácida que el agua de la lluvia debido a que la niebla se forma cerca de la tierra, donde su concentración es mayor. Debido a que las gotitas de agua de la niebla contienen mucha menos agua que las gotas de lluvia, no disminuye la acidez tanto como la lluvia, de ahí que cuando se forma la niebla, sus pequeñas gotas sean altamente ácidas.

Además de los sulfatos y los nitratos, la niebla ácida puede contener rastros de plaguicidas , que en comparación con la concentración de insecticidas organofosforados que se encuentra en la lluvia, éstos tienen una concentración dos a tres veces mayor en la niebla.

Esta elevada concentración de acidez de la niebla ha despertado preocupación con respecto a los daños que puede causar a la vegetación, a los cultivos y a la salud humana. Los estudios demuestran que la niebla ácida causa daños a la lechuga y aumenta la acidez de los frijoles. También se sospecha que la niebla ácida afecta a los bosques alpinos que frecuentemente están cubiertos de niebla.

En la actualidad se dispone de poco conocimiento acerca de la niebla ácida en las zonas industriales y se necesitan estudios detallados de la concentración que se deposita en ellas, así como de sus efectos para el medio ambiente y la salud. Con sus resultados se podrían formular medidas para reducir sus efectos.

¿Que es la lluvia ácida ?

El concepto de lluvia ácida abarca generalmente cualquier tipo de precipitación que presente alguna cantidad de ácidos nítricos ( HNO3 ), ácido sulfuroso ( H2SO3 ), o ácido sulfúrico ( H2SO4 ).

También puede mostrarse en forma de granizo, nieve, niebla, neblina y partículas de material seco que se posa sobre la tierra. La lluvia ácida tiende a formarse cuando la humedad del aire se combinan con los óxidos de nitrógeno (NxOy) , el dióxido de azufre ( SO2 ) y el trióxido de azufre ( SO3 ), que naturalmente son producidos por la capa vegetal en descomposición y los volcanes en erupción pero actualmente son producidos mayormente por fabricas, centrales eléctricas, calderas de calefacción y veiculos que queman carbono o productos derivados del petroleo que contengan azufre.

Bosque afectado gravemente por la lluvia ácida 

¿Como se mide la acidez?

Los ácidos destruyen casi todo lo que alcanzan; son solubles en agua y su fuerza se mide por el pH . La escala del pH esta comprendida entre valores desde 1 hasta 14. Una acidez de 1 indica acidez extrema, de 7 que es neutroy en  14 se da en líquidos de gran alcalinidad . El pH se determina con un medidor especial o papel indicador. Un ácido fuerte como el sulfúrico hace que el papel se coloree de rojo, uno neutro lo pone verde, y los líquidos muy alcalinas le dan una coloración púrpura.

PARA TENER EN CUENTA:

La acidez de una sustancia se puede determinar por métodos volumétricos. Ésta medición se realiza mediante una titulación, la cual implica siempre tres agentes o medios: el titulante, el titulado (o analito) y el indicador.

Cuando un ácido y una base reaccionan, se produce una reacción; reacción que se puede observar con un indicador. Un ejemplo de indicador, y el más común, es la fenolftaleína (C20 H14 O4), que vira (cambia) de color a rosa cuando se encuentra presente una reacción ácido-base.

El agente titulante es una base, y el agente titulado es el ácido o la sustancia que contiene el ácido.

El procedimiento se realiza con un equipo de titulación que consiste en una bureta, un vaso de precipitado, un soporte universal y un anillo con su nuez. Se adicionan dos o tres gotas de 

fenolftaleína (o colorante) y se comienza a titular (dejar caer gota a gota del agente titulante sobre el titilado) hasta obtener un ligero vire a rosa (en el caso de la fenolftaleína) que dure 30 segundos cuando mínimo. Si es muy oscuro, la titulación ha fracasado. Se mide la cantidad de agente titulante gastado (o gasto de bureta) y se utiliza la normalidad de la sustancia.

Se emplea entonces la siguiente fórmula:

Acidez = \frac {(GB)(N)(Peq)}{A} \,

Donde

GB = Gasto de bureta [se mide en] mL.

N = Normalidad del agente titulante.

Peq = u.m.a. del ácido de muestra

A = Alicuota en mL de muestra (titulada).

La fórmula determina la cantidad de gramos del ácido determinado por litro de muestra (\frac {g}{L}\,) Si queremos obtener la acidez en función del porcentaje entonces el Peq lo dividiremos entre 100.

NOTA:El Peq de una ácido se calcula dividendo el Peso molecular entre el número de iones H+1.

¿Que es la acidez?

La acidez es la cualidad de un ácido. Presentan sabor ácido, liberan hidrogeno, y su pH esta coprendido entre 0 y 6.9.

La escala más común para cuantificar la acidez (o la basicidad) es el pH, que determina si una sustancia es acida o no lo es.

TIPOS DE ACIDEZ

A nivel industrial, se consideran dos tipos de acidez. Se tiene la acidez natural y la acidez desarrollada.

• La acidez natural se debe a la composición natural del alimento o sustancia.
• La acidez desarrollada se debe a la acidificación de la sustancia ya sea por procesos térmicos, enzimáticos o microbiológicos.

La que posee importancia en el aspecto tecnológico es la desarrollada. Ésta suele determinar la sanidad industrial de la sustancia para obtener productos secundarios las derdadas.

TIPOS DE ÁCIDOS MÁS COMUNES

Acontinuacion se hace un listado de los acidos y bases que son los mas cotidianos y/o utilizados

Ácido acético (CH3COOH ) Vinagre (conservante de alimentos)

Ácido cítrico (H3C6H5O7) Aromatizante (sabor a limón)

Ácido fosfórico (H3PO4 ) Removedor de óxido en aleaciones de hierro (fosfatizante )

Ácido bórico (H3BO3) Antiséptico, insecticida

Ácido clorhídrico (HCL) Ácido muriático.Removedor de sarro de cerámicas, azulejos, etc.

Hidróxido de sodio (NaOH) Soda cáustica. Limpieza de horno, destapador de cañerías, removedor de grasas

Amoníaco (NH3) Desengrasantes para pisos, azulejos, etc.

Bicarbonato de sodio (NaHCO3 ) Antiácido, leudante químico.