Le Pioggie Acide e la loro causa

L’acqua pura ha pH = 7, ma l’acqua piovana no: è acida.

Il pH naturale dell’acqua piovana dovrebbe essere circa 5,6.

Il CO2 (g) è un ossido acido. Anche se l’ H2CO3 non può essere  isolato, è consuetudine ritenere che COreagisca con l’acqua per dare l’acido carbonico. L’ acidità dell’acqua piovana deriva principalmente dalla prima ionizzazione di quest’acido

CO2 (g) + H2O → H2CO3

H2CO3 + H2O ↔ H3O + + HCO3

Ka = 4,4 × 10-7

La pioggia in equilibrio con il CO2 (g) atmosferico alla sua pressione parziale normale di 0.00035 atm ha un pH di circa 5.6.

NO (g) si forma in conseguenza dei fulmini attraverso la reazione ad alta temperatura di N2 (g) e O2 (g) presenti nell’aria, cui segue una ossidazione di NO (g) a NO2 (g) da parte dell’aria. L’acido nitrico si forma secondo la reazione

3 NO2 (g) + H2O → 2 HNO3 (aq) + NO (g)

Per una certa parte, allora, l’acido nitrico prodotto naturalmente contribuisce all’acidità delle piogge. Più importante, però, e l’ HNO3 (aq) formato dalle fonti artificiali di NO (g), soprattutto i processi di combustione ad alta temperatura all’aria, quali quelli che avvengono nei motori a combustione interna (automobili) e nelle centrali elettriche. Nella California meridionale, ad esempio, dove gli ossidi di azoto sono profondamente implicati nella formazione dello smog fotochimico, l’ HNO3 è il principale responsabile delle piogge acide. Mediamente l’acido nitrico è responsabile per circa un quarto dell’acidità delle piogge acide.

SO2 (g) è  un costituente dell’atmosfera normalmente presente in tracce, essendo prodotto soprattutto dal decadimento biologico e dall’attività dei vulcani. Le fonti artificiali SO2 (g) invece sono considerevoli e in molte aree creano concentrazioni più alte  di quelle normali. La principale fonte di SO2 (g) è rappresentata dalla combustione di carbone contenente zolfo (fino all’8% di S) nelle centrali elettriche a carbone. Un’ altra fonte e nell’estrazione di alcuni metalli dai loro solfuri minerali. Nell’atmosfera, l’ SO2 (g) può essere ossidato secondo vie diverse a SO3 (g), il quale e l’anidride acida dell’acido solforico. L’acido solforico e responsabile di ben oltre la metà dell’acidità delle piogge acide.

Alcuni effetti delle piogge acide sono chiaramente visibili nelle aree urbane, in particolare nella degradazione di stato, monumenti ed edifici di arenaria, calcare e marmo. I più seri effetti ambientali, però, si osservano nelle acque dei laghi dei fiumi e sulle foreste. L’acidificazione dei laghi può portare alla morte dei pesci e di ogni altra forma di vita acquatica.

Per conservare in salute le foreste il terreno deve fornire certi nutrienti e contemporaneamente deve immobilizzare altre specie, quali ad esempio l’Al3+, che interferiscono con il ciclo nutrizionale degli alberi. Le piogge acide spesso dilavano importanti nutrienti dai terreni e contemporaneamente liberano dal terreno le specie indesiderabili immobilizzate.

Tra i provvedimenti per ridurre le emissioni di SO2 (g) e NO (g) hanno particolare rilevanza l’uso combustibili a basso contenuto di zolfo, il controllo delle temperature di combustione per ridurre le emissioni di NO (g) e l’intrappolamento delle emissioni gassose nocive dalle ciminiere con mezzi diversi.

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Author: Chimicamo

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