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Publicado: 1/1/2000

Propiedades fsicas y qumicas del aire

PROPIEDADES FISICAS

  • Es de menor peso que el agua.
  • Es de menor densidad que el agua.
  • Tiene Volumen indefinido.
  • No existe en el vaco.
  • Es incoloro, inodoro e inspido.

QUIMICAS

  • Reacciona con la temperatura condensndose en hielo a bajas temperaturas y produce corrientes de aire.
  • Esta compuesto por varios elementos entre ellos el oxigeno (O2) y el dioxido de carbono elementos bsicos para la vida.

COMPOSICION DEL AIRE PURO

De acuerdo con la altitud, composicin, temperatura y otras caractersticas, la atmsfera que rodea a la Tierra y comprende las siguientes capas o regiones:

1. Troposfera. Alcanza una altura media de 12 km. (es de 7km. En los polos y de 16km. En los trpicos) y en ella encontramos, junto con el aire, polvo, humo y vapor de agua, entre otros componentes.
2. Estratosfera. Zona bastante mente fra que se extiende de los 12 a los 50km de altura; en su capa superior (entre los 20 y los 50km) contiene gran cantidad de ozono (O3), el cual es de enorme importancia para la vida en la tierra por que absorbe la mayor parte de los rayos ultravioleta del sol.
3. Mesosfera. Zona que se sita entre los 50 y los 100km de altitud; su temperatura media es de 10 C; en ella los meteoritos adquieren altas temperaturas y en su gran mayora se volatilizan y consumen..
4. Ionosfera. Empieza despus de los 100km. Y va desapareciendo gradualmente hasta los 500km de altura. En esta regin, constituida por oxgeno (02), la temperatura aumenta hasta los 1000C; los rayos X y ultravioleta del Sol ionizan el aire enrarecido, produciendo tomos y molculas cargados elctricamente (que reciben el nombre de iones) y electrones libres.
5. Exosfera. Comienza a 500km. de altura y extiende ms all de los 1000km; est formada por una capa de helio y otra de hidrogeno. Despus de esa capa se halla una enorme banda de radiaciones (conocida como magnetosfera) que se extiende hasta unos 55000km de altura , aunque no constituye propiamente un estrato atmosfrico.

El aire limpio y puro forma una capa de aproximadamente 500 000 millones de toneladas que rodea la Tierra, de las su composicin es la siguiente:

Componente

Concentracin aproximada

  1. Nitrgeno

(N)

78.03% en volumen

Oxgeno

(O)

20.99% en volumen

Dixido de Carbono

(CO2)

0.03% en volumen

Argn

(Ar)

0.94% en volumen

Nen

(Ne)

0.00123% en volumen

Helio

(He)

0.0004% en volumen

Criptn

(Kr)

0.00005% en volumen

Xenn

(Xe)

0.000006% en volumen

Hidrgeno

(H)

0.01% en volumen

Metano

(CH4)

0.0002% en volumen

xido nitroso

(N2O)

0.00005% en volumen

Vapor de Agua

(H2O)

Variable

Ozono

(O3)

Variable

Partculas

Variable

CONTAMINACION ATMOSFERICA.

La contaminacin del aire es uno de los problemas ambientales ms importantes, y es resultado de las actividades del hombre. Las causas que originan esta contaminacin son diversas, pero el mayor ndice es provocado por las actividades industriales, comerciales, domesticas y agropecuarias.

Los principales contaminantes del aire se clasifican en:

PRIMARIOS

Son los que permanecen en la atmsfera tal y como fueron emitidos por la fuente. Para fines de evaluacin de la calidad del aire se consideran: xidos de azufre, monxido de carbono, xido de nitrgeno, hidrocarburos y partculas.

SECUNDARIOS

Son los que han estado sujetos a cambios qumicos, o bien, son el producto de la reaccin de dos o ms contaminantes primarios en la atmsfera. Entre ellos destacan oxidantes fotoqumicos y algunos radicales de corta existencia como el ozono (O3).

A nivel nacional, la contaminacin atmosfrica se limita a las zonas de alta densidad demogrfica o industrial. Las emisiones anuales de contaminantes en el pas son superiores a 16 millones de toneladas, el 65% es de origen vehiculaar.

En la ciudad de Mxico se genera 23.6% de dichas emisiones, en Guadalajara el 3.5%, y en Monterrey el 3%. Los otros centros industriales del pas generan el 70% restante.

PARTES POR MILLON (PPM)

Para determinar la concentracin de una substancia qumica en un volumen se utilizan las partes por milln de partes iguales. Cada millonsima parte de este volumen, correspondiente a la substancia de nuestro inters, se considera una parte por milln de la substancia.

Las PPM se utilizan para determinar concentraciones muy pequeas de gases en la atmsfera.

PARTES POR BILLON (PPB)

Para determinar la concentracin de substancia qumica en un volumen se utilizan las partes por billn. Se divide el volumen en un billn de partes iguales. Cada billonsima parte de este volumen, correspondiente a la substancia de nuestro inters, se considera una parte por billn de la substancia.

Las PPM se utilizan para determinar concentraciones muy pequeas de gases en la atmsfera.

PARTICULAS SUSPENDIDAS EN SU FRACCION RESPIRABLE (PM-10)

  • Criterios para evaluar la calidad del aire
    150 ug/m (microgramos sobre metro cubico) en un promedio de 24 horas.
  • Caractersticas del contaminante
    Partcula slidas o lquidas dispersas en la atmsfera (su dimetro va de 0.3 a 10 um) como polvo, cenizas, holln, partculas metlicas, cemento o polen. La fraccin respirable de PST, conocida como PM-10, est constituida por aquellas partculas de dimetro es inferior a 10 micras, que tienen la particularidad de penetrar en el aparato respiratorio hasta los alvolos pulmonares.
  • Fuentes principales
    Combustin industrial y domstica del carbn, combustleo y diesel; procesos industriales; incendios; erosin elica y erupciones volcnicas.
  • Efectos principales
    Salud: Irritacin en la vas respiratorias; su acumulacin en los pulmones origina enfermedades como silicosis y la asbestosis. Agravan el asma y las enfermedades cardiovasculares.
Materiales: Deterioro en materiales de construccin y otras superficies.
Vegetacin: Interfieren en la fotosntesis.
Otros: Disminuyen la visibilidad y provocan la formacin de nubes.
En general los principales contaminantes como: Monxido de carbono, Ozono, Dixido de Nitrgeno, Dixido de Azufre, Hidrocarburos, plomo, y otros provocan demasiados problemas estos se miden en grados imecas lo cual se explicar despus del cuadro de los contaminantes.

Unidades Empleadas para el Monitoreo de la Calidad del Aire

PARMETRO

CLAVE

UNIDAD

Monxido de Carbono

CO

PPM

Dixido de azufre

SO2

PPM

Dixido de nitrgeno

NO2

PPM

Ozono

O3

PPM

Oxido de nitrgeno

NOX

PPM

Acido sulfhdrico

H2S

PPM

Partculas menores a 10 micras

PM-10

ug/m

Partculas suspendidas totalmente

PST

ug/m

Plomo

Pb

ug/m

Cobre

Cu

ug/m

Fierro

Fe

ug/m

Cadmio

Cd

ug/m

Nquel

Ni

ug/m

Temperatura

TMP

C

Humedad Relativa

RH

% de Hum. Rel

Velocidad del viento

WSP

metros por segundo

Direccin del viento

WDR

grados

OXIGENO Y COMBUSTION

Combustin es sinnimo de oxidacin y, como ya se indic consiste en la unin del oxigeno con la substancia combustible.

Los combustibles pueden ser slidos, lquidos o gaseosos:

  1. Slidos: carbonos, lignitos, coques, maderas y residuos combustibles de procesos de fabricacin.
  2. Lquidos: alcohol, petrleo, sus derivados, y algunas veces breas.
  3. Gases: gas natural (el que sale de la tierra) y gases fabricados con obtenidos principalmente del carbn.

La presencia del oxgeno (gas) pone de manifiesto su propiedad de comburencia. La combinacin de este con otros elementos se llama oxidacin.

Cuando las oxidaciones son rpidas y generan en poco tiempo gran cantidad de energa calorifica y luminosa, se denominan combustiones. Para que la combustin se realice combustible sustancia que puede arder al combinarse rpidamente con el oxigeno dando como resultado luz y calor, y un comburente, el cual es un elemento o sustancia que al combinarse qumicamente con otro, provoca la combustin de este.

SEPARACION DE GASES EN UNA MEZCLA

Una de las caractersticas de una mezcla es la de ser una unin aparente y que para comprobar este hecho podemos aplicar diferentes procedimientos de separacin de mezclas .

Pablo Fernndez