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28 outubro 2013

A Camada de Ozônio

 A camada de ozono localiza-se a cerca de 10 a 50 Km por cima das nossas cabeças. Quimicamente é formada por 3 átomos de oxigénio ligados entre si (Fórmula molecular: O3).
   O oxigénio é uma molécula constituída por 2 átomos de oxigénio (O2), os raios ultravioletas provenientes do Sol dissociam a molécula e o oxigénio pode-se separar ficando os seus átomos livres (O), para se ligarem ao oxigénio molecular (O2), o que origina o Ozono, de acordo com a figura abaixo apresentada:
Mecanismo de formação da molécula de ozono.
Figura 2 - Esquema do mecanismo de formação da molécula de ozono.
 
 
A camada de ozono serve para proteger o nosso planeta
Figura 1
A camada de ozono protege o nosso Planeta Terra
 
 
   O Ozono é a camada que nos protege dos raios ultravioletas vindos do Sol, pois serve de filtro à radiação solar ultra violeta (UV), desempenhando uma função essencial para a vida na Terra. Estas radiações podem provocar cancro de pele e também podem danificar o sistema imunológico humano, tornando as pessoas mais vulneráveis a doenças infecciosas. Calcula-se que uma diminuição de 1% na espessura da camada provocaria um aumento de 3 a 6% no aparecimento do cancro da pele.
   Qualquer alteração na camada de ozono pode modificar drasticamente o clima.
 
 
O que é o buraco da camada de ozono ?
    
   Ouve-se falar com frequência do buraco do ozono, na verdade não se trata de um verdadeiro buraco, mas sim de uma diminuição da espessura da camada.
   Todos os anos, pela Primavera por cima da Antárctida reaparece o "buraco" de ozono que tem o tamanho dos E.U.A. Ao longo do ano, com as mudanças de ventos o "buraco" enche-se de ozono vindo do restante planeta, o que implica um decréscimo da espessura da camada nos outros locais. Só a título de exemplo, no Canadá durante o Inverno, a camada de ozono está cerca de 20% abaixo dos seus valores normais.
Os causadores da diminuição da camada, já todos sabemos que tem a ver com a poluição, e desta o uso dos CFC, é o principal responsável. Os CFC, denominados clorofluorcarbonetos, são compostos químicos que se encontram nos gases utilizados para a refrigeração, como nas grelhas refrigeradoras dos frigoríficos e aparelhos de ar condicionado, estando também presentes em alguns aerossóis (vulgarmende designados por sprays).
   Estes CFC, têm cloro na sua composição e quando atinguem a camada de ozono o cloro através dos raios ultravioletas dissociam as moléculas de Ozono, voltando estes átomos a formar novas moléculas de O2 e não de O3, destruindo assim a camada.



O Efeito Estufa

A radiação solar compreende radiações luminosas (luz) e radiações caloríficas (calor), em que sobressaem as radiações infravermelhas.

As radiações luminosas são de pequeno comprimento de onda, pelo que atravessam facilmente a atmosfera. Pelo contrário, as radiações infravermelhas (radiações caloríficas) são de grande comprimento de onda, pelo que têm mais dificuldades em atravessar a atmosfera,  que, por intermédio do vapor de água, do dióxido de carbono e das partículas sólidas e líquidas, as absorve em grande parte.

   Por outro lado, as radiações luminosas (luz) absorvidas pela camada superficial do Globo são convertidas em radiações infravermelhas (calor), que continuamente vão sendo por ela libertadas (radiação terrestre).

   A atmosfera, tal como o vidro duma estufa, sendo pouco permeável a estas radiações, constitui como que uma barreira, dificultando a sua propagação para grandes altitudes. Uma parte é por ela absorvida e outra é reenviada, por reflexão (contra-radiação), para as camadas mais baixas, onde se acumula e faz elevar a temperatura.

O vapor de água, o dióxido de carbono, os óxidos de azoto, o metano e o as partículas sólidas e líquidas constituem os elementos fundamentais dessa barreira, já que são eles os principais responsáveis pela absorção e reflexão da radiação terrestre.
A figura apresentada em baixo, explica de forma mais detalhada o efeito de estufa:
Esquema que mostra o mecanismo responsável pelo efeito de estufa no nosso planeta
Figura 1 - O Efeito de estufa
Explicação do mecanismo responsável pelo efeito de estufa
Figura 2 - Explicação do mecanismo que provoca o efeito de estufa 
A importância do efeito de estufa
   O efeito de estufa assume uma importância extraordinária para a vida na Terra. Na verdade, se o calor libertado pela superfície terrestre não encontrasse qualquer obstáculo à sua propagação, o mesmo escapar-se-ia para as altas camadas da atmosfera ou mesmo para o espaço extra-atmosférico, o que teria como consequência um arrefecimento de tal modo intenso (sobretudo durante a noite) que tornaria o nosso planeta inabitável. Esta é, portanto, a face positiva do efeito de estufa.

   Mas, o aumento da quantidade de gases e outras substancias poluentes (com destaque para o dióxido de carbono) lançados para a atmosfera pelas diversas actividades humanas, sobretudo através da queima de combustíveis fósseis (carvão, petróleo, gás natural) na indústria e nos veículos motorizados, e também pelos grandes incêndios florestais, tem vindo a acentuar o efeito de estufa com o consequente e indesejável aumento da temperatura na troposfera.

   Estudos existentes apontam para subidas da temperatura global entre 1 °C e 4 °C dentro de trinta a cinquenta anos. Valor aparentemente pequeno, mas que, na realidade, constitui uma variação brutal è sem precedentes na história da Terra.

   Claro que do aumento da temperatura resultarão modificações mais ou menos profundas no regime das precipitações e no ciclo natural da água, bem como a fusão dos gelos das grandes calotes polares, o que provocará profundas alterações na fauna e na flora e a elevação do nível dos oceanos. Submergindo vastas zonas costeiras, o elevação do nível do mar provocará a emigração de dezenas de milhões de pessoas, a redução das áreas de cultivo e a salinização das fontes de água doce.
Quais os gases responsáveis pelo efeito de estufa ?
    Existem vários gases que actuam como responsáveis pelo efeito de estufa:
  • Dióxido de Carbono(CO2) - Originado pela combustão de combustíveis fósseis: petróleo, gás natural, carvão, desflorestação (libertam CO2 quando queimadas ou cortadas). O dióxido de carbono é responsável por cerca de 64% do efeito estufa. Diariamente são enviados cerca de 6 mil milhões de toneladas de CO2 para a atmosfera.

  • Clorofluorcarboneto (CFC) - Quando começou a ser utilizado, o freon, o mais conhecido CFC, parecia a solução perfeita para os problemas da refrigeração, por não se dividir e não causar danos ao seres vivos, muito melhor que o produto anteriormente utilizado, a amónia. Porém, recentemente verificou-se que os CFC sofrem fotólise quando submetidos a radiação ultravioleta, dividindo-se na altura da camada de ozono onde a presença desses raios são constantes. Foram muito utilizados em sprays, frigoríficos, motores de aviões, plásticos e solventes utilizados na indústria electrónica. Este composto é responsável por cerca de 10% do efeito de estufa. O tempo de duração do composto é de 50 a 1700 anos. Como alternativa e estes compostos (CFC`s), existem hoje vários projectos para diminuir a utilização dos CFC, mas eles têm sido dificultados pelo seu uso principalmente na refrigeração. Uma das alternativas tem sido os hidroclorofluorocarbonetos (HCFC), haloalcanos em que nem todos os hidrogénios foram substituídos por cloro ou flúor. O seu impacto ambiental tem sido avaliado como sendo de apenas 10% do dos CFC. Outra alternativa são os hidrofluorcarbonetos (HFC) que não contêm cloro e são ainda menos prejudiciais à camada de ozono, porém apresentam alto potencial de aquecimento global, ou seja, eles contribuem para o efeito de estufa.

  • Metano (CH4) - Este gás é produzido em campos de arroz, pelo gado e pelas lixeiras. É responsável por cerca de 19 % do efeito de estufa.


  • Ácido nítrico (HNO3) - É produzido pela combustão da madeira e de combustíveis fósseis, pela decomposição de fertilizantes químicos e por micróbios. É responsável por cerca de 6% do efeito estufa.



Causa da chuva ácida resumo


Infelizmente quem não gosta muito de química, agora vai precisar colocar um pouco os seus conhecimentos aqui. Tudo em nosso meio tem um pH, é uma forma de quantificar determinada substância em ácida ou básica. A chuva ácida é um nome dado á qualquer chuva que possua um valor com pH inferior a 4,5 unidades.
O que é?
  Esta acidez da chuva é causada quando alguns gases da atmosfera terrestres se tornam solúveis (dissolvem) á água resultando assim em ácido, seja ele sulfúrico, clorídrico, nítrico, dentre outros. Alguns gases que se destacam nesta formação do ácido é o enxofre, resultante da queima de combustíveis fósseis, como a emissão das queimas dos vulcões, gases emitidos pelas indústrias e pelos veículos.
O que causa?
  Por isso podemos juntar o aquecimento global e emissão de gases poluentes, como fatores que ajudam na formação de chuvas ácidas e do aquecimento global. Estes gases podem ser transportados durante muito tempo, podem percorrer milhares de quilômetros na atmosfera antes de encontrarem a água e reagirem com ela, originando os ácidos, o que mais tarde se precipitam.
Essa precipitação ácida ocorre quando uma concentração de dióxido de enxofre (SO2) e óxido de azoto (NO, No2, NO2O5) é suficiente para reagir com as gotas de água suspensas no ar. Esta chuva ácida é muito forte e perigosa, sabendo que ela tem o poder de transformar um mármore em gesso.
A chuva ácida já é um problema em muitos países, como China, Rússia e Europa Ocidental, onde nestes países a poluição é especialmente da queima de carvão com enxofre na sua composição, que é utilizado para gerar calor e eletricidade.
Como se transforma em chuva ácida?
Essa se transforma quando ocorre à concentração de dióxido de enxofre e o oxido de azoto que são suficientemente potentes para reagir com as gotas de água que são suspensas no ar, formando então a chuva acida da chuva comum.
Quais as conseqüências?
  Contaminação dos rios por causa da liberação de metais tóxicos que estavam no solo, corrosão de materiais de construção, acidificação de lagos matando toda e qualquer vida existente neles, morte de algumas árvores e destruição de plantas e lavouras.
Solução:
Sabendo que não há maneiras de inibir a ação da natureza vamos ao menos fazer a nossa parte diminuindo a emissão dos gases dos carros e das indústrias, afinal a chuva acida retorna novamente com a preocupação sobre o aquecimento global, já que por sua vez ela ajuda a destruir nossa camada de ozônio.