El Smog

EL SMOG.

El Smog es una forma de contaminación del aire, originada por una combinación de gases. La palabra proviene de las palabras inglesas smoke, humo y fog, niebla.

El Smog fotoquímico es un fenómeno que se da principalmente en zonas urbanas, presentando una neblina rojiza-marrón. Este tipo de smog hace referencia a una mezcla de contaminantes como compuestos orgánicos volátiles y NOx (oxido de nitrógeno, dióxidos de nitrógeno y oxido nitroso), llamados de origen primario con otros de origen secundario como el ozono, peroxiacilo, radicales de hidroxilo, etc. Se forman por reacciones ocurridas cuando la luz solar da sobre el primer grupo.

¿Cómo se forma?

Los primeros contaminantes son:

Los compuestos orgánicos volátiles (COVs), como el metano que se forma de manera natural por diversas reacciones anaeróbicas del metabolismo y hasta un 50% por actividad humana, hidrocarburos causados por procesos naturales o por actividad humana y Clorofluorocarbonos.

Óxidos de nitrógeno NOx que se forman cuando el oxigeno y el nitrógeno atmosféricos reaccionan a altas temperaturas, al formarse oxido de nitrógeno, que es muy reactivo puede oxidarse fácilmente y convertirse en dióxido de nitrógeno NO2.

Los contaminantes secundarios, se forman cuando los contaminantes primarios son expuestos a radiación solar., son el ozono, el HNO3, el nitrato de peroxiacilo (PAN) y otros compuestos.

Para que en una ciudad se produzca un tiempo de smog deben cumplirse varios factores, como que las concentraciones de estos compuestos debe ser superior a los presentes en un aire limpio.

En segundo lugar el tiempo debe haber cálido y mucho el sol, como en días calurosos de verano, las masas de aire pueden atrapar a los contaminantes durante largos períodos de tiempo y cuando se encuentran con la luz solar, se forman los contaminantes del smog mediante unas reacciones químicas a partir de los primeros contaminantes.

Cuando va a haber un tiempo de contaminación fotoquímica se observan las siguientes etapas:

A primeras horas de la mañana, la concentración de NO aumenta hasta un máximo, como consecuencia de las emisiones procedentes de los vehículos. Lo mismo ocurre con la concentración de hidrocarburos. Esto produce en primer lugar aldehídos, cuya fotólisis aumenta la concentración de radicales libres, y de este modo, acelera la reacción global. También se producen radicales hidroxilo a partir de ozono y ácido nitroso que subsisten del día anterior.

• Después se observa un máximo de la concentración de NO2. Esto es debido a que los radicales libres que se formaron en el paso anterior reaccionan con el óxido nítrico para formar NO2.

• Por último, la concentración de ozono, que es relativamente baja a primeras horas de la mañana, se incrementa al tiempo que las concentraciones de NO y NO2 disminuyen. Esto es debido a que se produce la fotólisis del NO2 con lo que se forma ozono.

Los oxidantes como el PAN y el peróxido de hidrógeno también se producen por la tarde, debido a la alta concentración de radicales libres.

• Las reacciones de smog terminan, prácticamente, al anochecer debido a la falta de luz solar. El ácido nitroso que se forma es estable hasta el amanecer, momento en que su descomposición ayuda a iniciar otra vez el proceso.

CAUSAS

“ Comienza cuando el oxigeno y el nitrógeno de la atmosfera son expuestos a grandes temperaturas y reaccionan formando NO.”

“N2 + O2 2 NO”

“ Para explicar el proceso de oxidación de los COVs se utilizan hidrocarburos con enlaces C=C que son los más reactivos.

El hidrocarburo con la estructura RHC=CHR reacciona con un radical hidroxilo ya formado.”

“R R R R

C=C + OH• C•-C-OH

H

H H H”

“Los radicales carbonados que se produjeron reaccionan con el oxigeno de la atmosfera, sumando un oxigeno ala molécula para formar un radical peroxi. el cual reacciona con el NO, que se formo previamente.”

“O-O• O•

R R R R NO R R

C•-C-OH + O2 C-C-OH C-C-OH + NO2

H H H H H H”

“ Se descompone la molécula de NO2 de nuevo a NO y da un O, el cual reacciona para formar un ozono.”

“NO2 + hv NO + O

O + O2 O3”

“ A. Si existen demasiado NO en el ambiente este reacciona con el ozono y se consigue así, no aumentar la concentración de ozono.”

“NO + O3 NO2 + O2” Pero si ya no existen mas NO para oxidar en la atmosfera se produce la reacción 4 y se comienza a acumular ozono en el ambiente

“El radical carbonado anterior se rompe espontáneamente y se forma un aldehído y otro radial.”

“O• R R OH

R - C-C-OH C=O + R-C•

H H H H”

“El radical formado reacciona con le oxigeno del ambiente y forma más aldehído y otro nuevo radical, pero esta vez no carbonado.”

“OH R

R-C• + O2 HOO•+ C=O

H H”

“ El radical Hidroperoxilo (HOO) reacciona con el oxido

...