El Natalicio

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• INTRODUCCIÓN

Los contaminantes en la atmósfera se expanden más que en la superficie de la tierra, por eso son muy

peligrosos, ya que afectan a más gente aunque en menor medida.

Existen diferentes clasificaciones de estos contaminantes, como por ejemplo distinguirlos en:

• Contaminantes primarios: SO2, NOx, CO, CO2, Cl2, polvos, etc.

• Contaminantes secundarios: H2SO4, HNO3, etc. Se producen por transformaciones y reacciones que

sufren los contaminantes primarios en el seno de la atmósfera.

La abundancia de estos contaminantes en el último cuarto de siglo ha saltado la alarma por la preocupación de los problemas medioambientales como el agujero de la capa de ozono estratosférica, el smog fotoquímico de las ciudades, la lluvia ácida y el efecto invernadero, posible causante del cambio climático.

En la practica que nos ataña vamos a utilizar un método de análisis para determinar concretamente la concentración de SO2 en el aire, que es un contaminante precursor de la lluvia ácida.

Lluvia ácida

Es cualquier tipo de precipitación que contenga cantidades significativas de ácido como para tener un pH inferior a cinco. Presenta un problema regional, de área, no es un problema global. La lluvia no ácida tampoco es neutra, tiene un p H alrededor de 5,6 debido a que el CO2 de la atmósfera es algo soluble en agua dando lugar a un equilibrio con el H2CO3.

Los ácidos predominantes en la lluvia ácida son el H2SO4 y el HNO3 que son generados respectivamente por los contaminantes primarios SO2 y NOx mediante oxidantes de la atmósfera como HO·, O3, H2O2, etc. Este proceso de acidificación tiene lugar mediante:

• deposición seca: Masas de aire contaminado que se ponen en contacto directo con la superficie, se produce en las proximidades del foco emisor.

• deposición húmeda: Es un problema de contaminación de lagos, suelos, patrimonio artístico, etc, a largo plazo. Por lo que la lluvia se produce a centenares de kilómetros del foco emisor, incluso puede llegar a ser un problema transfronterizo. Hay países exportadores e importadores de lluvia ácida, Suecia y el sur de Noruega tienen mucha degradación de bosques debido a las emisiones de Inglaterra.

Dióxido de azufre

Las fuentes emisoras de SO2 pueden ser naturales (producen el 55,2%), como la descomposición de la materia vegetal o el efecto de los volcanes, y antropogéncas (44,7%), como las centrales térmicas (70% de las emisiones antropogénicas), consumición de derivados del petróleo (16%), craqueo del petróleo (4%), la siderurgia (4,5 %).

Hay que tener en cuenta que el efecto contaminante de las fuentes naturales es mínimo, ya que la emisión de SO2 está muy dispersada por toda la tierra. En cambio las emisiones antropogénicas están muy concentradas, por lo que son estas las que se deben reducir para frenar el problema.

Las industrias pueden emitir SO2 directamente o emitir H2S que se oxida a SO2. Los procesos en los que se emite H2S son:

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· Obtención de gas natural

· Craqueo del petróleo

· Industria del papel (menos importante)

El H2S se puede eliminar mediante el denominado "método de Claus":

T = 300 K 2H2S + SO2 (Al2O3 ó Fe2O3) S8 + 2H2O

Y las emisiones directas de SO2 están producidas por:

· Las fundiciones metalúrgicas de metales no ferrosos: Los metales que se encuentran en la naturaleza en forma de sulfuros como el NiS o el CuS generan SO2 en la conversión del sulfuro en oxido. Para evitar la emisión de SO2 se puede oxidar a H2SO4 o licuarlo para venderlo como disolvente

· Centrales térmicas: Son el gran emisor de óxidos de azufre, aunque existen varias soluciones para reducir estas emisiones. El principal problema es que el SO2 se genera diluido con otros gases, por lo que resulta difícil aislarlo. A continuación vamos a describir los diferentes métodos para la reducción de las emisiones de SO2:

• El SO2 se puede adsorber mediante una reacción ácido−base, ya que es un oxido no metálico ácido que si lo hacemos pasar por una suspensión de carbonato cálcico (caliza), que es una base y además muy barata, queda adsorbido y transformado en CaSO3. Este sulfito se oxida a CaSO4 de donde se obtiene un fertilizante, o se regenera CaCO3 o se vuelve a generar SO2 que ahora como ya está aislado se puede licuar o transformar en ácido sulfúrico. Con este método se puede eliminar el 90% de las emisiones de SO2.

• Construcción de chimeneas muy altas para emitir los gases a gran altura y evitar la concentración local de contaminantes gracias a la dispersión generada por las corrientes de aire. Esta es la estrategia que utiliza la central térmica de Teruel, que emite 80 Tm/h de SO2.

• Utilizar como combustible carbón que contenga menos del 1% de azufre o sustituirlo por petróleo o si es posible por gas natural, que es el que genera con diferencia menos SO2. También se puede lavar el carbón y eliminar su azufre con CaCL o utilizar carbón de ulla, que contiene FeS.

• Gasificación del carbón, obteniendo gas de síntesis. Esta es la estrategia utilizada en la central de Puertollano.

• Inyectar caliza directamente al quemador durante la combustión

2. OBJETIVO

El objetivo de esta práctica es determinar la concentración de dióxido de azufre en el aire. Pero este contaminante no va estar generado por un foco emisor de contaminación, sino que vamos a impregnar con SO2 el aire que vamos a analizar, mediante una descomposición de una disolución de bisulfito sódico.

3. DETERMINACIÓN DE SO2 EN AIRE. MÉTODO DE LA ACIDEZ GASEOSA TOTAL.

Los métodos de determinación de SO2 en aire vienen regulados por Orden de 10 de Agosto de 1976 (BOE 266 de 5 de noviembre de 1976). El método que vamos a utilizar en esta práctica es un método de medición denominado

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