Compuestos de Carbono: Hidrocarburos

Compuestos orgánicos de carbono

Se conocen decenas de millones de hidrocarburos. Se encuentran en los tres estados físicos (gas, líquido y sólido) a temperatura ambiental. El estado físico característico de cada uno está relacionado con la estructura molecular, y en particular, con el número de átomos de carbono que forman la molécula. Los que contienen de uno a cuatro átomos de C son gases a la temperatura ordinaria, mientras que aquellos con cinco o más son líquidos o sólidos. En general, la tendencia al estado sólido aumenta con el número de átomos de carbono.

En este apartado, sólo trataremos de aquellos hidrocarburos que existen en la atmósfera en fase gaseosa en general, aquellos que contienen un número de átomos de carbono igual o inferior a cinco. En el apartado siguiente, consideramos las partículas en suspensión en el aire, muchas de las cuales están formadas por HC no volátiles.

Fuentes de emisión

Naturales

La mayor parte de los HC entran en la atmósfera procedentes de fuentes naturales, como en el caso del CO y de los NO_x . Casi todas estas fuentes implican procesos biológicos, a pesar de que unas pocas incluyen actividad geotérmica y procesos que tienen lugar en yacimiento de hulla, gas natural y petróleo.

El metano (CH₄), el hidrocarburo más simple, se libera en la atmósfera en cantidades mayores que cualquier otro. Las reacciones de descomposición bacteriana representan la fuente primaria, y, como es de esperar, las cantidades más copiosas se generan en pantanos, marismas y otras masas de agua.

Las plantas, en particular los árboles, también son fuentes naturales de hidrocarburos en la atmósfera. La mayor parte de los HC emitidos presentan pesos moleculares superiores y se clasifican como terpenos o hemiterpenos.

Artificiales

Como procesos de combustión , refino y transporte del petróleo. Así se origina el metano, etano y propano, principalmente, emitidos en los escapes de los vehículos de motor.

El tolueno y el m-xileno tienen este origen, así como el industrial en razón de su importancia como disolvente. La evaporación de disolventes orgánicos, que en su mayoría contienen HC contribuye en casi un 10% de las emisiones antropogénicas.

Estos disolventes forman parte importante de pinturas, barnices, lacas, revestimientos y otros productos similares. Estos productos están formados por proporciones de disolventes comprendidas entre el 40% y el 80%, que usualmente se evaporan durante o después de la aplicación. Los procesos implicados en la fabricación de estos productos constituyen también fuentes potenciales de HC.

Los hidrocarburos de la gasolina se pierden en forma de vapor durante el llenado de camiones cisterna, el de los tanques de las gasolineras y el de los depósitos de carburante de los automóviles.

Concentraciones medias

La importancia de los HC gaseosos está en desencadenar las reacciones del smog fotoquímico.

Los niveles ambientales de HC así como los de NO aumentan por la mañana, a medida que se incremento el tráfico. Durante las horas de la tarde, la atmósfera cargada de oxidantes convierte a los HC en otros tipos de moléculas orgánicas, y el nivel atmosférico disminuye.

El metano, el HC más común, tiene un nivel de fondo de 1,5 ppm. Dado que la principal fuente de metano es natural y que para todos los efectos es químicamente inerte, no suele incluirse el metano entre los hidrocarburos contaminantes del aire.

A excepción del metano, la concentración media de HC en el aire urbano está entre 0,03 ppm y 0,10 ppm.

Destino-de los HC atmosféricos

El mecanismo específico que rige la eliminación de los HC de la atmósfera depende de la especie individual que se considere. En zonas urbanas, la transformación de los HC en otros compuestos orgánicos se produce rápidamente en presencia de óxidos de nitrógeno.

Fuente: http://www.fisicaysociedad.es