ANÁLISE DOS PROCESSOS QUE OCORREM NA TROPOSFERA

Prof. MSc. Hamilton Hermes E-mail: hamiltonhermesd@ibest.com.br

Fone: 99630012

FACULDADE ESTÁCIO ATUAL DA AMAZÔNIA

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

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

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

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

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

Smog fotoquímico

Smog fotoquímico

Smog fotoquímico

Smog fotoquímico

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

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

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

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

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

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

Chuva ácida

Fontes primárias de CO e CO2

Fontes primárias de CO e CO2

Efeitos da chuva ácida

Efeitos da chuva ácida

Efeitos da chuva ácida

Diminui o pH do solo

Efeitos da chuva ácida