Chuva Ácida

Quem nunca ouviu falar em chuva ácida? Veja agora como ela se forma.

A primeira vez em que o termo chuva ácida foi usado foi para descrever a precipitação ácida que ocorreu no início da Revolução Industrial em Manchester.

A principal causa da acidificação da água das chuvas é a presença, na atmosfera, de gases e partículas ricos em enxofre e nitrogênio reativo, cuja hidrólise no ar gera ácidos fortes.

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Existem três tipos de chuvas ácidas, que ocorrem em diferentes ambientes.

Em ambientes não poluídos e na ausência de relâmpagos

Essa chuva é resultado da reação entre o gás carbônico (CO₂) e a água (H₂O), gerando o ácido carbônico (H₂CO₃), conforme a equação química abaixo:

CO_{2 (g)} + H₂O _(l) → H₂CO_{3 (aq)}

Toda chuva é ligeiramente ácida, já que na atmosfera está presente CO₂, proveniente não só de automóveis e das indústrias, mas também expelido pelas plantas, pelos animais e pelas queimadas naturais.

Esse tipo de chuva não é considerado nocivo, pois o pH está acima do N.T. (nível de tolerância pH), que é de aproximadamente 5,5.

Em ambientes com relâmpagos ou grande quantidade de veículos dotados de motor de explosão

Nessas condições, ocorre reação entre o nitrogênio (N₂) e o oxigênio (O₂), gerando os óxidos de nitrogênio (NO_x), conforme a equação química abaixo.

N_{2 (g)} + O_{2 (g)} → 2 NO _(g)

O N₂ é um gás que se encontra presente na atmosfera em elevada concentração, mas é muito pouco reativo. Por isso, para reagir com o oxigênio do ar, é necessária uma grande quantidade de energia, tal como a liberada em uma descarga elétrica ou, ainda, no funcionamento de um motor de combustão.

O monóxido de nitrogênio (NO) sofre oxidação, como demonstra a fórmula abaixo:

2 NO _(g) + O_{2 (g)} → 2 NO_{2 (g)}

Essa chuva é capaz de provocar um grande impacto ambiental. Resulta da reação entre os óxidos de nitrogênio (NO_x) e a água da chuva, gerando o ácido nitroso (HNO₂) e o ácido nítrico (HNO₃), como mostrado na seguinte equação química:

2 NO_{2 (g)} + H₂O _(l) → HNO_{2 (aq)} + HNO_{3 (aq)}

A descarga elétrica causada pelos relâmpagos gera a energia necessária para que nitrogênio presente na atmosfera reaja com o oxigênio.

 

Em ambientes poluídos

Nessas condições, os derivados do petróleo, que contêm enxofre como impureza, sofrem combustão, formando o dióxido de enxofre (SO₂), que se transforma parcialmente em trióxido de enxofre (SO₃), conforme as reações abaixo:

S + O₂ → SO₂

SO₂ + ½ O₂ → SO₃

O trióxido de enxofre é produzido, também, na queima do carvão utilizado nas indústrias termelétricas. O enxofre e os óxidos de enxofre (SO_x) também podem ser lançados na atmosfera pelos vulcões.

Tanto o SO₂ quanto o SO₃ dissolvem-se e reagem com a água da chuva, gerando o ácido sulfuroso (H₂SO₃) e o ácido sulfúrico (H₂SO₄), que causam graves problemas ambientais.

SO₂ + H₂O → H₂SO₃

SO₃ + H₂O → H₂SO₄

As chuvas ácidas podem cair em áreas afastadas dos centros urbanos, como as áreas verdes. Estas não suportam a elevada acidez da água e podem ser destruídas, causando elevados prejuízos.

Seus efeitos podem ser vistos em riachos e lagos - onde ocorre grande mortalidade de peixes - e em florestas - cujas árvores sofrem corrosão tanto nas folhas quanto nos galhos -.

E não bastando a acidificação do solo e das águas de rios, lagos e subterrâneas, ainda temos os problemas causados com a corrosão em estátuas de mármore e calcário e em estruturas metálicas.

Por meio da análise das camadas de gelo proveniente dos glaciares, são obtidas evidências do aumento nos níveis de chuva ácida.

Desde a Revolução Industrial, houve uma diminuição do pH da água da chuva de 6 para 4,5 ou 4, assim como o aumento das emissões de óxidos de enxofre e de nitrogênio provenientes da queima e combustão de combustíveis fósseis, principalmente o carvão mineral, pelas indústrias e centrais termoelétricas.

Uma alternativa encontrada pelas indústrias para solucionar o problema da acidificação da água da chuva é usar filtros. Estes contêm alguns óxidos, como o óxido de cálcio (CaO), a fim de evitar a liberação desses gases que causam a chuva ácida.

O processo se baseia na neutralização do óxido ácido (um óxido ametálico) por um óxido básico (um óxido metálico), formando um sal, conforme as seguintes equações químicas:

SO_{2 (g)} + CaO _(s) → CaSO_{3 (s)}

CO_{2 (g)} + CaO _(s) → CaCO_{3 (s)}