martes, 27 de noviembre de 2012

Investigación (combustibles, Oxidación y lluvia ácida)



La necesidad de oxidar grandes cantidades de combustibles provenientes del petróleo para la obtención de la energía que requiere actualmente nuestra sociedad.

Nuestra sociedad es necesariamente consumidora y para beneficio propio demanda consumir energía por lo que las propiedades de algunos combustibles del petroleo es favorable para el rendimiento de actividades pero al mismo tiempo provocamos uno de los problemas de mayor importancia el la actualidad "la contaminación".

Todo esto lo logramos de la siguiente manera:

LA COMBUSTION:
Es una secuencia de reacciones quimicas entre un combustible y un oxidante,  generalmente por el aire, y produce energía calorífica y luminosa en un espacio confinado.

Esto nos lleva a la contaminación atmosférica que proviene fundamentalmente de la contaminación industrial por combustión,  las principales causas son la generación de electricidad y el automóvil. 

También hay otras sustancias tóxicas que contaminan la atmósfera como el plomo y el 
mercurio.

El problema que genera la gran cantidad de CO2 desprendido por los combustibles que se queman a diario y la producción de CO en combustiones incompletas.

En CLC el oxígeno del aire se transfiere al combustible con un transportador sólido de  oxígeno que circula entre dos reactores de lecho fluidizado: el reactor de reducción y el de oxidación. Así se evita el contacto directo entre el aire y el combustible y se obtiene CO2 en una corriente separada del N2 del aire

CO2 ESTE GAS, JUNTO CON OTROS, SON CONSIDERADOS COMO GASES DE EFECTO INVERNADERO QUE PUEDEN PROVOCAR UN PELIGROSO CAMBIO CLIMÁTICO DE 
CARÁCTER GLOBAL.


  El problema de la descarga al aire de hidrocarburos crudos, que participan en la formación de ozono.

El ozono es un oxidante que se emplea en la formación de  la atmósfera:
Su presencia se debe a dos factores, a la producción fotoquímica (monóxido de nitrógeno, metano y monóxido de carbono); o a intromiciones de ozono estratosférico.

 La contaminación que producen las impurezas de los combustibles como el azufre, que al quemarse emiten al aire los óxidos correspondientes, precursores de la llamada lluvia ácida.


Normalmente, la lluvia ordinaria es ligeramente ácida, porque al caer disuelve 
algo de CO2  atmosférico(su pH suele ser entre  5.5 y 6). Pero en la actualidad, en 
regiones industrializadas, el agua de lluvia es mucho más ácida (llegando a un pH casi 
igual 5.5, e incluso, a veces, hasta pH=1.5), por lo que se conoce como lluvia ácida.
La lluvia ácida se debe a la presencia en la atmósfera de ciertos contaminantes, 
principalmente óxido de azufre y óxidos de nitrógeno.
Los óxidos de azufre se forman por diversos procesos. La misma naturaleza es 
responsable de muchas emisiones de SO2 en las erupciones volcánicas.
En las zonas industrializadas, se vierte a la atmósfera gran cantidad de SO2 en 
los procesos de combustión de carbón, petróleo y derivados, que suelen contener de 1 a 
3% de azufre. Este se convierte en SO2 en la combustión:  S + O2 ÆSO2
El SO2 atmosférico se oxida lentamente, formando trióxido de azufre, SO3, que, 
con vapor de agua, da ácido sulfúrico:  2SO2 +O2 Æ2SO3       \      SO3 + H2O Æ H2SO4
 que se disuelve en las gotas de agua, dando lugar a la lluvia ácida.
En monóxido de nitrógeno u óxido nítrico, NO, se forma por reacción directa, a 
elevada temperatura, entre el nitrógeno y oxígeno del aire, como ocurre en los motores 
de combustión interna (automóviles y aviones. Cuando el NO pasa a la atmósfera, se 
oxida lentamente formando NO2, que, a su vez, reacciona con el agua para formar ácido 
nítrico, que, disuelto en las gotas da lugar a la lluvia ácida:
2NO + O2 Æ 2NO2    \    3NO2 +H2O Æ 2HNO3 + NO
La lluvia ácida produce efectos muy perjudiciales.

Las implicaciones que tiene el uso de las reacciones de oxidación en la vida moderna (A42, A 43, A44 y A45)


Las reacciones de reducción, excepto las de hidrogenación de hidrocarburos (1) y compuestos heterocíclicos (4), incluyen la reducción de los grupos funcionales, por ejemplo, nitroderivados que producen el correspondiente grupo amino-alifático (41) y aromáticos (42)


La reducción de hidrocarburos no saturados y aromáticos se lleva a cabo con el uso de catalizadores metálicos (Ni, Pd, Pt, Ru, Cu-Cr) o de hidruros de boro o aluminio.
Los metales activos (Fe, Sn, Zn) en combinación con ácidos (HCl), sales de metales de bajo estado de oxidación (SnCl2, TiCl2), así como la hidrogenación catalítica en presencia de Ni, Pd y Cu, se usan para obtener aminas a partir de nitrocompuestos.
En la química orgánica sintética se presta atención especial a las transformaciones, en las cuales las moléculas simples se combinan y los sistemas orgánicos complejos se destruyen. Las reacciones del primer tipo ocurren formando di-, oligo- y polí-meros, por ejemplo, dímeros lineales (43) o cíclicos (44)


Un ejemplo de los procesos oligoméricos es la trimerización del acetileno para formar el benceno 
En tales reacciones pueden participar moléculas




idénticas (43-45) o diferentes (46)









REFERENCIAS

~http://www.internatura.org/estudios/informes/El_problema_de_la_contaminacion_ambiental.pdf

~http://www.cdts.espol.edu.ec/documentos/Apuntes%20de%20Combustion.pdf

~http://www.posgrado.unam.mx/publicaciones/ant_omnia/23/05.pdf

~http://www.alhaurinelgrande.net/alhauPortal/alhaurin/medioambiente/sostenibilidad/co2.pdf


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