Lluvia ácida

La lluvia ácida se forma cuando la humedad en el aire se combina con los óxidos de nitrógeno, el dióxido de azufre y el trióxido de azufre emitidos por fábricas, centrales eléctricas, calderas de calefacción y vehículos que queman carbón o productos derivados del petróleo que contengan azufre. En interacción con el agua de la lluvia, estos gases forman ácidos nítricos, ácido sulfuroso y ácido sulfúrico. Finalmente, estas sustancias químicas caen a la tierra acompañando a las precipitaciones, constituyendo la lluvia ácida.

Los contaminantes atmosféricos primarios que dan origen a la lluvia ácida pueden recorrer grandes distancias, siendo trasladados por los vientos cientos o miles de kilómetros antes de precipitar en forma de rocío, lluvia, llovizna, granizo, nieve, niebla o neblina. Cuando la precipitación se produce, puede provocar importantes deterioros en el ambiente.

La lluvia normalmente presenta un pH de aproximadamente 5.65 (ligeramente ácido), debido a la presencia del CO2 atmosférico, que forma ácido carbónico, H2CO3. Se considera lluvia ácida si presenta un pH menor que 5 y puede alcanzar el pH del vinagre (pH 3). Estos valores de pH se alcanzan por la presencia de ácidos como el ácido sulfuroso, H2SO3, ácido sulfúrico, H2SO4, y el ácido nítrico, HNO3. Estos ácidos se forman a partir del dióxido de azufre, SO2, trióxido de azufre, SO3, y el trióxido de nitrógeno que se convierten en ácidos.

Los hidrocarburos y el carbón usados como fuente de energía, en grandes cantidades, pueden también producir óxidos de azufre y nitrógeno y el dióxido de azufre emitidos por fábricas, centrales eléctricas y vehículos que queman carbón o productos derivados del petróleo.

Formación de la lluvia ácida

Una gran parte del SO2 (dióxido de azufre) emitido a la atmósfera procede de la emisión natural que se produce por las erupciones volcánicas, que son fenómenos irregulares. Sin embargo, una de las fuentes de SO2 es la industria metalúrgica. El SO2 puede proceder también de otras fuentes, por ejemplo como el sulfuro de dimetilo, (CH3)2S, y otros derivados, o como sulfuro de hidrógeno, H2S. Estos compuestos se oxidan con el oxígeno atmosférico dando SO2. Finalmente el SO2 se oxida a SO3 (interviniendo en la reacción radicales hidroxilo y oxígeno) y este SO3 puede quedar disuelto en las gotas de lluvia, es el de las emisiones de SO2 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 SO2, por ejemplo, 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· seguida por HOSO2· + O2 → HO2· + SO 3

En presencia del agua atmosférica o sobre superficies húmedas, el trióxido de azufre (SO3) se convierte rápidamente en ácido sulfúrico (H2SO4).

SO3(g) + H2O (l) → H2SO4(l)

Otra fuente del óxido de azufre son las calderas de calefacción domésticas que usan combustibles que contiene azufre (ciertos tipos de carbón o gasóleo).

El NO se forma por reacción entre el oxígeno y el nitrógeno atmosféricos a alta temperatura.

O2 + N2 → 2NO

Una de las fuentes más importantes es a partir de las reacciones producidas en los motores térmicos de los automóviles y aviones, donde se alcanzan temperaturas muy altas. Este NO se oxida con el oxígeno atmosférico,

O2 + 2NO → 2NO2, y este 2NO2

y reacciona con el agua dando ácido nítrico (HNO3), que se disuelve en el agua.

3NO2 + H2O → 2HNO3 + NO

Para evitar esta producción se usan en los automóviles con motor de gasolina, los catalizadores que disocian el óxido antes de emitirlo a la atmósfera. Los vehículos con motor diesel no pueden llevar catalizadores y por lo tanto, en este momento son los únicos que producen este gas.

Efectos de la lluvia ácida

La acidificación de las aguas de lagos, ríos y mares dificulta el desarrollo de vida acuática en estas aguas, lo que aumenta en gran medida la mortalidad de peces. Igualmente, afecta directamente a la vegetación, por lo que produce daños importantes en las zonas forestales, y acaba con los microorganismos fijadores de N.

El término "lluvia ácida" abarca la sedimentación tanto húmeda como seca de contaminantes ácidos que pueden producir el deterioro de la superficie de los materiales. Estos contaminantes que escapan a la atmósfera al quemarse carbón y otros componentes fósiles reaccionan con el agua y los oxidantes de la atmósfera y se transforman químicamente en ácido sulfúrico y nítrico. Los compuestos ácidos se precipitan entonces a la tierra en forma de lluvia, nieve o niebla, o pueden unirse a partículas secas y caer en forma de sedimentación seca.

La lluvia ácida por su carácter corrosivo, corroe las construcciones y las infraestructuras. Puede disolver, por ejemplo, elcarbonato de calcio, CaCO3, y afectar de esta forma a los monumentos y edificaciones construidas con mármol o caliza.

Un efecto indirecto muy importante es que los protones, H+, procedentes de la lluvia ácida arrastran ciertos iones del suelo. Por ejemplo, cationes de hierro, calcio, aluminio, plomo o zinc. Como consecuencia, se produce un empobrecimiento en ciertos nutrientes esenciales y el denominado estrés en las plantas, que las hace más vulnerables a las plagas.

Los nitratos y sulfatos, sumados a los cationes lixiviados de los suelos, contribuyen a la eutrofización de ríos y lagos, embalses y regiones costeras, lo que deteriora sus condiciones ambientales naturales y afecta negativamente a su aprovechamiento.

Un estudio realizado en 2005 por Vincent Gauci1 de Open University, sugiere que cantidades relativamente pequeñas de sulfato presentes en la lluvia ácida tienen una fuerte influencia en la reducción de gas metano producido por metanógenos en áreas pantanosas, lo cual podría tener un impacto, aunque sea leve, en el efecto invernadero.

Soluciones

Entre las medidas que se pueden tomar para reducir la emisión de los contaminantes precursores de éste problema tenemos las siguientes:

Reducir el nivel máximo de azufre en diferentes combustibles.

Trabajar en conjunto con las fuentes fijas de la industria para establecer disminuciones en la emisión de SOx y NOx, usando tecnologías para control de emisión de estos óxidos.

Impulsar el uso de gas natural en diversas industrias.

Introducir el convertidor catalítico de tres vías.

La conversión a gas en vehículos de empresas mercantiles y del gobierno.

Ampliación del sistema de transporte eléctrico.

Instalación de equipos de control en distintos establecimientos.

No agregar muchas sustancias químicas en los cultivos.

Adición de un compuesto alcalino en lagos y ríos para neutralizar el pH.

Control de las condiciones de combustión (temperatura, oxígeno, etc.).

¿Qué son las maquinas?

Una máquina es un conjunto de elementos móviles y fijos cuyo funcionamiento posibilita aprovechar, dirigir, regular o transformar energía o realizar un trabajo con un fin determinado. Se denomina maquinaria (del latín machinarĭus) al conjunto de máquinas que se aplican para un mismo fin y al mecanismo que da movimiento a un dispositivo.

Componentes

Los elementos que componen una máquina son:

Motor: es el mecanismo que transforma una fuente de energía en trabajo requerido.

Conviene señalar que los motores también son máquinas, en este caso destinadas a

transformar la energía original (eléctrica,química, potencial, cinética)la energía

mecánica en forma de rotación de un eje o movimiento alternativo de un pistón.

Aquellas máquinas que realizan la transformación inversa, cuando es posible, se

denominan máquinas generadoras o generadores y aunque pueda pensarse que se

circunscriben a los generadores de energía eléctrica, también deben incluirse en esta

categoría otro tipos de máquinas como, por ejemplo, las bombas o compresores.

Evidentemente, en ambos casos hablaremos de máquina cuando tenga elementos

móviles, de modo que quedarían excluidas, por ejemplo, pilas y baterías.

Mecanismo: es el conjunto de elementos mecánicos, de los que alguno será

móvil, destinado a transformar la energía proporcionada por el motor en el efecto

útil buscado.

Bastidor: es la estructura rígida que soporta el motor y el mecanismo,

garantizando el enlace entre todos los elementos.

Componentes de seguridad: son aquellos que, sin contribuir al trabajo de la

máquina, están destinados a proteger a las personasque trabajan con ella.

Actualmente, en el ámbito industrial es de suma importancia la protección de

los trabajadores, atendiendo alimperativo legal y económico y a la condición social

de una empresa que constituye el campo de la seguridad laboral, que está

comprendida dentro del concepto más amplio de prevención de riesgos laborales.

También es importante darles mantenimiento periódicamente para su buen funcionamiento.

Clasificación

Pueden realizarse diferentes clasificaciones de los tipos de máquinas dependiendo del aspecto bajo el cual se las considere. Atendiendo a los componentes anteriormente descritos, se suelen realizar las siguientes clasificaciones:

Motor ofuente de energía

Mecanismo omovimiento principal

Tipo de bastidor

Máquinas manuales o de sangre

Máquinas eléctricas.

Máquinas hidráulicas.

Máquinas térmicas.

Máquinas rotativas.

Máquinas alternativas.

Máquinas de reacción.

Bastidor fijo.

Bastidor móvil.

Dichas clasificaciones no son excluyentes, sino complementarias, de modo que para definir un cierto tipo de máquina será necesario hacer referencia a los tres aspectos.

Otra posible clasificación de las máquinas es su utilidad o empleo, así pueden considerarse las taladradoras, elevadores,compresores, embaladoras, exprimidores, etc. La lista es interminable, pues el ser humano siempre ha perseguido el diseño y la construcción de ingenios para conseguir con ellos trabajos que no puede realizar empleando su propia fuerza y habilidad o para realizar esos trabajos con mayor comodidad.

Estas no son todas las clasificaciones, sino que hay otras, que pueden ser: máquina, máquina simple y máquina como herramienta.

También se pueden clasificar por el tipo de flujo que procesan: máquinas que procesan energía, máquinas que procesan materiales, máquinas que procesan información.

Define su concepto:

Fuerza: la fuerza es una magnitud vectorial que mide la Intensidad del intercambio de momento lineal entre dos partículas o sistemas de partículas. Según una definición clásica, fuerza es todo agente capaz de modificar la cantidad de movimiento o la

forma de los materiales. No debe confundirse con los conceptos de esfuerzo o de energía.

Trabajo: Si atendemos la primera de ellas nos encontramos que el trabajo es concebido como un factor de la producción representado por la actividad humana aplicado a la producción de bienes y servicios, y cuya retribución se denomina salario.[3]  Por otra parte,  el trabajo consiste en el “ejercicio de nuestras facultades aplicado a la consecución de algún fin racional y es condición precisa del desarrollo y progreso humanos en todas las esferas. No es, por tanto, todo trabajo un trabajo de carácter económico, sino únicamente aquel que se propone la satisfacción de las necesidades de este orden”.[4]

En el mismo sentido, el trabajo es considerado como “uno de los factores productivos básicos, junto con la tierra y el capital, que se combina con ellos para la producción de bienes y servicios. El trabajo, por sus propia naturaleza, se negocia en un mercado con características propias, el mercado de trabajo”.[5]

Para identificar la vertiente jurídica del concepto, es necesario señalar que la Ley Federal del Trabajo en su artículo 3 identifica al término como un principio de Derecho Social, al establecer que “el trabajo es un derecho y un deber sociales, no es artículo de comercio, exige respeto para las libertades y dignidad de quien los presta y debe efectuarse en condiciones que aseguren la vida, la salud, y un nivel económico decoroso para el trabajador y su familia”.[6]

TRABAJO: El trabajo es la actividad realizada por el hombre, con la meta de recibir algo a cambio, es decir, una remuneració, es la ejecución de tareas que implican un esfuerzo físico o mental y que tienen como objetivo la producción de bienes y servicios para atender las necesidades humanas. El trabajo es por tanto la actividad a través de la cual el hombre obtiene sus medios de subsistencia por lo que tiene que trabajar para vivir o vive del trabajo de los demás.1

Energia: La energía, a pesar de ser un fenómeno único, puede manifestarse de distintas formas: mecánica, eléctrica, calorífica, etc. Las fuentes de energía son de origen

hidráulico, químico (combustibles en general). La energía está relacionado con la capacidad de generar movimiento o lograr la transformación de algo. En el ámbito económico y tecnológico, la energía hace referencia a un recurso natural y los elementos asociados que permiten hacer un uso industrial del mismo.

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