contaminación fotoquímica

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Contaminacin fotoqumica La contaminacin fotoqumica se produce como consecuencia de la aparicin en la atmsfera de oxidantes, originados al reaccionar entre s los xidos de nitrgeno, los hidrocarburos y el oxgeno en presencia de la radiacin ultravioleta de los rayos del sol La . formacin de los oxidantes se ve favorecida en situaciones estacionarias de altas presiones (anticiclones) asociados a una fuerte insolacin y vientos dbiles que dificultan la dispersin de los contaminantes primarios. El mecanismo de formacin de los oxidantes fotoqumicos es complejo, realizndose por etapas a travs de una serie de reacciones qumicas. El proceso completo puede ser simplificado en las tres etapas siguientes: y Formacin de oxidantes a travs del ciclo fotoltico del NO2 NO2 + Radiacin ultravioleta --->NO + O O + O2 --> O3 O3 + NO --> NO2 + O2 y Formacin de radicales libres activos. La presencia en el aire de hidrocarburos hace que el ciclo fotoltico se desequilibre al reaccionar stos con el oxgeno atmico y el ozono generado, produciendo radicales libres muy reactivos. O3 + 3HC --> 3HCOy Formacin de productos finales. Los radicales libres formados reaccionan con otros radicales, con los contaminantes primarios y con los constituyentes normales del aire, dando lugar a los contaminantes fotoqumicos segn las reacciones: HC 3 + HC --> Aldehdos, ketonas, etc. HCO2 + NO2 --> Nitratos de peroxiacilo (PAN)-

La mezcla resultante de todas estas sustancias da lugar a la denominada contaminacin fotoqumica o smog fotoqumico, tipo Los Angeles, como normalmente se le conoce, debido a que fue en esta ciudad californiana donde se observ por primera vez. Este tipo de contaminacin se presenta cada vez con ms frecuencia en las grandes ciudades de los pases industrializados, siendo muy interesante el estudio de la variacin durante el da de la concentracin de los contaminantes que intervienen en el mecanismo de formacin de los oxidantes fotoqumicos. En las primeras horas de la maana se produce una intensa emisin de hidroc arburos (HC) y xido ntrico (NO) al comenzar la actividad humana en las grandes ciudades (encendido de las calefacciones y trfico intenso). El xido ntrico (NO) se oxida a xido nitroso (NO ) 2 aumentando la concentracin de este ltimo en la atmsfera. Las concentraciones superiores de NO2 unido a que la radiacin solar se va haciendo ms intensa, ponen en marcha el ciclo fotoltico del NO2, generando oxgeno atmico que al transformarse en ozono conduce a un aumento de la concentracin de este elemento y de radicales libres de hidrocarburos. Estos, al combinarse con cantidades apreciables de NO, producen una disminucin de este compuesto en la atmsfera. Este descenso en la concentracin de NO impide que se complete el ciclo fotoltico aumentando rpidamente la concentracin de ozono (O3 ). A medida que avanza la maana la radiacin solar favorece la formacin de oxidantes fotoqumicos, aumentando su concentracin en la atmsfera. Cuando disminuyen las concentraciones de los precursores (NOx y HC) en la atmsfera, cesa la formacin de

oxidantes y sus concentracciones disminuyen al avanzar el da. De aqu que la contaminacin fotoqumica se manifieste principalmente por la maana en las ciudades Los xidos de nitrgeno son formados en los procesos de combustin por dos vas: la oxidacin del nitrgeno del aire a alta temperatura o por la oxidacin de compuestos de nitrgeno contenido en los combustibles. En la industria qumica son productos secundarios de las reacciones principales. La contribucin de las dos formas de generacin de NOx en los procesos de combustin depende del tipo de quemador, del contenido de nitrgeno del combustible y de las condiciones de operacin. Es aceptado que la formacin de NOx en combustibles sin nitrgeno ocurre por dos mecanismos. El de Zeldovich o formacin trmica que se verifica en condiciones de alimentacin pobre (relacin combustible/aire menor que la estequiomtrica) y el mecanismo Prompt o de formacin rpida. En el primer esquema de reaccin la formacin de NOx es fuertemente dependiente de la temperatura y slo se verifica a temperaturas de alrededor de 1500C o mayores, duplicndose la produccin a partir de esta temperatura por cada incremento de 40C en la temperatura de llama. El NOx generado a partir de los compuestos nitrogenados contenidos en los combustibles se denomina "Fuel NOx". El mecanismo para su formacin es en cierta forma independiente de la forma en que se encuentra el nitrgeno en el combustible y es ms sensible a la estequiometra que a los tratamientos trmicos de la alimentacin. Por esta razn estrategias de recirculacin de la alimentacin o inyeccin de agua no reducen la emisin de xidos de nitrgeno