viernes, 3 de julio de 2009

COMPOSICION ATMOSFERICA 8.

La atmósfera de las primeras épocas de la historia de la Tierra estaría formada por vapor de agua, dióxido de carbono(CO2) y nitrógeno, junto a muy pequeñas cantidades de hidrógeno (H2) y monóxido de carbono pero con ausencia de oxígeno. Era una atmósfera ligeramente reductora hasta que la actividad fotosintética de los seres vivos introdujo oxígeno y ozono (a partir de hace unos 2 500 o 2000 millones de años) y hace unos 1000 millones de años la atmósfera llegó a tener una composición similar a la actual.

La atmósfera es la envoltura gaseosa que rodea a la Tierra. Comenzó a formarse hace unos 4600 millones de años con el nacimiento de la Tierra. La mayor parte de la atmósfera primitiva se perdería en el espacio, pero nuevos gases y vapor de agua se fueron liberando de las rocas que forman nuestro planeta.

Es una mezcla de varios gases y aerosoles (partículas sólidas y líquidas en suspensión), forma el sistema ambiental integrado con todos sus componentes. Entre sus variadas funciones mantiene condiciones aptas para la vida. Su composición es sorprendentemente homogénea, resultado de procesos de mezcla, el 50% de la masa está concentrado por debajo de los 5 km. s.n.m. Los gases más abundantes son el N2 y O2. A pesar de estar en bajas cantidades, los gases de invernadero cumplen un rol crucial en la dinámica atmosférica. Entre éstos contamos al CO2, el metano, los óxidos nitrosos, ozono, halocarbonos, aerosoles, entre otros.

El aire que forma la atmósfera es una mezcla de gases que además contiene partículas sólidas y líquidas en suspensión. Éstos son algunos (dicho anteriormente) sus componentes más destacados.

Nitrógeno: constituye el 78% del volumen del aire. Está formado por moléculas que tienen dos átomos de nitrógeno, de manera que su fórmula es N2. Es un gas inerte, lo que conlleva a que no suele reaccionar con otras sustancias.

Oxígeno: representa el 21% del volumen del aire. Está formado por moléculas de dos átomos de oxígeno y su fórmula es O2. Es un gas muy reactivo y la mayoría de los seres vivos lo necesita para respirar.

Otros gases: del resto de los gases de la atmósfera, el más abundante es el argón(Ar), que contribuye el 0,9% del volumen del aire. Es un gas noble que no reacciona con ninguna sustancia.
Dióxido de carbono: está constituido por moléculas de un átomo de carbono y dos átomos de oxígeno, de modo que su fórmula es CO2. Representa el 0,03% del volumen del aire y participa en procesos muy importantes. Las plantas lo necesitan para realizar la fotosíntesis, y es el residuo de la respiración y de las reacciones de combustión. Este gas, muy por detrás del vapór de agua, ayuda a retener el calor de los rayos solares y contribuye a mantener la temperatura atmosférica dentro de unos valores que permiten la vida.


Ozono: es un gas minoritario que se encuentra en la estratosfera. Su fórmula es O3, pues sus moléculas tienen tres átomos de oxígeno. Es de gran importancia para la vida en nuestro planeta, ya que absorbe la mayor parte de los rayos ultravioletas procedentes del Sol.

Vapor de agua: se encuentra en cantidad muy variable y participa en la formación de nubes. Es el principal causante del benéfico efecto invernadero.

Partículas sólidas y líquidas: en el aire se encuentran muchas partículas sólidas en suspensión, como por ejemplo, en polvo que levanta el viento o el polen. Estos materiales tienen una distribución muy variable, dependiendo de los vientos y de la actividad humana. Entre los líquidos, la sustancia más importante es el agua en suspensión que se encuentra en las nubes.

LA ATMOSFERA 8.

La atmósfera (del griego ἀτμός, vapor, aire, y σφαῖρα, esfera) es la capa de gas que puede rodear un cuerpo celeste con la suficiente masa como para atraerlos si además la temperatura atmosférica es baja. Algunos planetas están formados principalmente de varios gases, y así tiene las atmósferas muy profundas.

Venus posee una densa atmósfera, su presión atmosférica equivale a 90 atmósferas terrestres (una presión equivalente a una profundidad de un kilómetro bajo el nivel del mar en la Tierra). Está compuesta principalmente por dióxido de carbono y una pequeña cantidad de monóxido de carbono, nitrógeno, ácido sulfúrico y argón, nubes de ácido sulfúrico y partículas de azufre. La enorme cantidad de CO2 de la atmósfera provoca un fuerte efecto invernadero que eleva la temperatura de la superficie del planeta hasta cerca de 460ºC. Esto hace que Venus sea más caliente que Mercurio.

La temperatura no varía de forma significativa entre el día y la noche. A pesar de la lenta rotación de Venus, los vientos de la atmósfera superior circunvalan el planeta en tan sólo 4 días, alcanzando velocidades de 360 km/h y distribuyendo eficazmente el calor. Además del movimiento zonal de la atmósfera de Oeste a Este, hay un movimiento vertical en forma de célula de Hadley que transporta el calor del Ecuador hasta las zonas polares e incluso a latitudes medias del lado no iluminado del planeta.

La radiación solar casi no alcanza la superficie del planeta. La densa capa de nubes refleja al espacio la mayoría de la luz del Sol y la mayor parte de la luz que atraviesa las nubes es absorbida por la atmósfera.

Su altura es de más de 100 km, aunque más de la mitad de su masa se concentra en los 6 primeros km y el 75% en los primeros 11 km de altura desde la superficie planetaria. La masa de la atmósfera es de 5,1 x 10 18 kg. Su radio es de más de 12 mil kilómetros.
Está compuesta por nitrógeno (78,1%) y oxígeno (20,94%), con pequeñas cantidades de argón (0,93%), dióxido de carbono (variable, pero alrededor de 0,035%), vapor de agua, neón (0,00182%), helio (0,000524%), kriptón (0,000114%), hidrógeno (0,00005%), ozono (0,00116%), metano y CFC, entre otros.


La atmósfera terrestre protege la vida de la Tierra absorbiendo en la capa de ozono parte de la radiación solar ultravioleta, y reduciendo las diferencias de temperatura entre el día y la noche, y actuando como escudo protector contra los meteoritos, asteroides y demás cuerpos celestes.

AEROSOLES EN LA ATMOSFERA 8.

En ingeniería ambiental, se denomina aerosol a una mezcla heterogénea de partículas solidas o líquidas suspendidas en un gas. El término aerosol se refiere tanto a las partículas Lista con viñetascomo al gas en el que las partículas están suspendidas. El tamaño de las partículas puede ser desde 0,002 µm a más de 100 µm, esto es, desde unas pocas moléculas hasta el tamaño en el que dichas partículas no pueden permanecer suspendidas en el gas al menos durante unas horas.


La notación PM (del inglés particulate matter, materia particulada) se utiliza para referirse a las partículas suspendidas que forman parte del aerosol. La notación PM10 se refiere a las partículas que pasan a través de un cabezal de tamaño selectivo para un diámetro aerodinámico de 10 μm con una eficiencia de corte del 50%, mientras para que PM2,5 representa partículas de menos de 2,5 µm de diámetro aerodinámico.[2] De forma análoga pueden utilizarse otros valores numéricos.


La generación de aerosoles puede ser de origen natural o debida a la actividad humana. Algunas partículas se dan de manera natural, procedentes de los volcanes, las tormentas de polvo, los incendios forestales y de pastizales, y la pulverización de agua marina. Las actividades humanas, como la quema de combustibles y la alteración de la superficie terrestre también generan aerosoles. En términos globales, los aerosoles artificiales generados por las actividades humanas, representan aproximadamente el 10%[cita requerida] del total de aerosoles en nuestra atmósfera.

Los aerosoles atmosféricos pueden ser originados de forma natural o antropogénica. Algunas de estas partículas son emitidas directamente a la atmósfera (emisiones primarias) y otras son emitidas como gases que al reaccionar forman partículas en la atmósfera (emisiones secundarias). La composición de las partículas de un aerosol depende de la fuente donde son generadas.

La variación en la cantidad de aerosoles afecta también al clima. Incluye polvo, cenizas, cristales de sal oceánica, esporas, bacterias, etc., etc. Sus efectos sobre la turbidez atmosférica pueden variar en cortos periodos de tiempo, por ejemplo luego de una erupción volcánica. En el largo plazo, los efectos son bastante equilibrados debido al efecto natural de limpieza atmosférica, aunque el proceso nunca es completo. Las fuentes naturales se calculan que son 4 a 5 veces mayores que las antropogénicas. Tienen el potencial de influenciar fuertemente la cantidad de radiación de onda corta que llega a la superficie terrestre.

HALOCARBUROS 8.

Los halocarburos son gases de origen antrópico, de los cuales los más conocidos son los CFCs (CFC-11 y CFC-12). La presente invención se refiere a un procedimiento para tratar una mezcla impura que consiste esencialmente de por lo menos una impureza olefínica y por lo menos un halocarburo saturado que se selecciona de fluorocarburos y fluorhidrocarburos, el procedimiento está caracterizado porque se pone en contacto la mezcla con una fuente de hidrógeno, en presencia de un catalizador de hidrogenación, mediante lo cual la impureza olefínica se convierte en una forma hidrogenada de la misma, para producir una mezcla tratada que consiste esencialmente de la forma hidrogenada de una impureza o impurezas olefínicas y el halocarburo o halocarburos saturados a partir de la mezcla impura.

El ozono se forma cuando la luz ultravioleta incide sobre el oxígeno, esto produce una división de las moléculas de oxígeno que se combinan con moléculas de oxígeno normal y forman el ozono. Este equilibrio se ha roto al llegar los halocarburos a la atmósfera, el cloro impide la combinación de las moléculas de oxígeno para formar ozono y es el cloro el que se combina con el oxígeno formando monóxido de cloro.

Acusados de ser los principales causantes de un posible deterioro del ozono estratosférico, ejercen también en la troposfera como gases de efecto invernadero. Al ser de fabricación humana, su concentración era practicamente nula antes de 1950. Se han utilizado extensamente en los sistemas de refrigeración y como propelentes de los aerosoles en los sprays.

Sin embargo, ha aumentado la concentración de los gases que les han sustituido en los aparatos refrigerantes, especialmente la de los HFC´s (HFC-23, especialmente), que también producen un forzamiento radiativo considerable.

LOS HALOCARBUROS SE UNEN FACILMENTE A VARIOS SUBSTRATOS, TALES COMO METALES, POLIOLEFINAS, ESTIRENICOS, POLIAMIDAS Y POLIESTERES TERMOPLASTICOS, TRATANDO LA SUPERFICIE(S) A ENLAZAR CON UN COMPUESTO DE CIRCONATO DE NEOALCOXI. LOS OBJETOS PRODUCIDOS POR EL PROCEDIMIENTO CITADO RESISTEN LA DESLAMINACION. COMPUESTOS FLUORADOS APLICABLES SON POLIMEROS FLUORADOS TALES COMO TEFLON. EL COMPUESTO CIRCONATO ESPECIFICO PREFERIDO DEPENDE DEL SUBSTRATO PARTICULAR Y EL COMPUESTO ORGANICO HALOGENADO QUE SE UNE. SE PREFIEREN ORGANOCIRCONATOS QUE TIENEN UNA DE LAS FORMULAS (I) Y (II), EN LAS QUE R, R1 Y R2 SON CADA UNO GRUPOS HIDROCARBUROS MONOVALENTES O DERIVADOS SUSTANTIVOS DE ESTOS; LOS GRUPOS A SE ELIGEN INDEPENDIENTEMENTE DE GRUPOS DIESTER FOSFATOS, DIESTER POLIFOSFATOS, OXIALQUILAMINO, OXIALQUILARILAMINO O SULFONILO; B ES UN GRUPO R'2C O UN GRUPO CARBONILO; R' ES HIDROGENO O UN GRUPO ALQILO QUE TIENE 1 A 6 ATOMOS DE CARBONO; Y N ES 1 O 2.

OZONO 8.

El ozono (O3), es una sustancia cuya molécula está compuesta por tres átomos de oxígeno, formada al disociarse los 2 átomos que componen el gas de oxígeno. Cada átomo de oxígeno liberado se une a otra molécula de oxígeno (O2), formando moléculas de Ozono (O3).

A temperatura y presión ambientales el ozono es un gas de olor acre y generalmente incoloro, pero en grandes concentraciones puede volverse ligeramente azulado. Si se respira en grandes cantidades, es tóxico y puede provocar la muerte.

Se descompone rápidamente en presencia de oxígeno a temperaturas mayores de 100º C y en presencia de catalizadores como el dióxido de manganeso (MnO2) a temperatura ambiente.

El ozono fue descubierto en 1785 por el físico holandés Martinus van Marum trabajando con maquinas electrostáticas, en las cuales percibió el olor de un gas (ozono). En mayo de 1840 el químico alemán Christian Schönbein, de la Universidad de Basilea, lo nombró ozono, raíz griega que significa Ozein (exhalar un olor, sentir). En 1863 Soret estableció la relación entre el oxígeno y el ozono , al encontrar que 3 volúmenes de oxígeno producían 2 volúmenes de ozono.

El ozono se puede producir artificialmente mediante un generador de ozono.
El ozono tiene un interesante uso industrial como precursor en la síntesis de algunos compuestos orgánicos, y sobre todo, como desinfectante (depuradoras). Su principal propiedad es que es un fortísimo oxidante. Sin embargo es más conocido por el importante papel que desempeña en la atmósfera. A este nivel es necesario distinguir entre el ozono presente en la estratosfera y el de la troposfera. En ambos casos su formación y destrucción son fenómenos fotoquímicos.


Cuando el oxígeno del aire es sujeto a un pulso de alta energía, el doble enlace O=O del oxígeno se rompe entregando dos átomos de oxígeno los cuales luego se recombinan. Estas moléculas recombinadas contienen tres átomos de oxígeno en vez de dos, lo que da origen al Ozono.
Este O3 produce la eliminación absoluta de bacterias, virus, hongos, parásitos y olores presentes en el aire.


El ozono se encuentra de forma natural en la estratosfera, formando la denominada capa de ozono. El ozono estratosférico se forma por acción de la radiación ultravioleta, que disocia las moléculas de oxígeno molecular (O2) en dos átomos, los cuales son altamente reactivos, pudiendo reaccionar estos con otra molécula de O2 formándose el ozono.

El ozono se destruye a su vez por acción de la propia radiación ultravioleta, ya que la radiación con longitud de onda menor de 290 nm hace que se desprenda un átomo de oxígeno de la molécula de ozono. Se forma así un equilibrio dinámico en el que se forma y destruye ozono, consumiéndose de esta forma la mayoría de la radiación de longitud de onda menor de 290 nm. Así, el ozono actúa como un filtro que no deja pasar dicha radiación perjudicial hasta la superficie de la Tierra.

El color azul del cielo es debido precisamente a la presencia de este gas.
El ozono a concentraciones del 100% es altamente tóxico para el ser humano.

OXIDO NITROSO 8.


El óxido nitroso descubierto por Priestley en 1776 se distribuye en circos y ferias con el único fin de producir estados pasajeros de hilaridad hasta el descubrimiento de sus propiedades anestésicas en 1844. Sucede que al salir de una representación del famoso circo Barnum en la ciudad de Boston, un dentista norteamericano llamado Horacio Wells observa a un sujeto inhalando el famoso gas de la risa (óxido nitroso). Hallándose aún en pleno ataque de risa, el sujeto se tropieza con una silla y se lastima seriamente una pierna sin mostrar ningún tipo de reacción dolorosa. Al día siguiente, el avispado dentista le pedirá a un colega suyo que le extraiga una muela mientras aspira algo de gas hilarante. La operación no reporta ningún tipo de dolor y no le ocasiona ninguna complicación. Horacio Wells emprende una serie de experimentos exitosos para demostrar científicamente su descubrimiento. Por desgracia, el día en que decide llevar a cabo una extracción pública, algo sale mal, parece que no regula bien la administración del gas y el paciente se levanta emitiendo fuertes alaridos. Sería otro dentista de Boston, William Morton, quien dos años después se llevaría la gloria efectuando la primera cirugía indolora con óxido nitroso frente a un grupo de connotados médicos. A raíz de esta demostración, los principales laboratorios farmacéuticos se dieron a la tarea de investigar las propiedades anestésicas de distintos gases y líquidos volátiles.

El óxido de nitrógeno (I), óxido de dinitrógeno, protóxido de nitrógeno, óxido nitroso, óxido
jaloso o el mas popular gas de la risa (N2O) es un gas incoloro con un olor dulce y ligeramente tóxico.[1] [2] Provoca alucinaciones, un estado eufórico y en algunos casos puede provocar pérdida de parte de la memoria humana.

El óxido de nitrógeno (I) se genera convenientemente por la termólisis controlada del nitrato amónico o por reacción de amoníaco con ácido nítrico:

Hay que controlar bien las condiciones de esta reacción porque existe el peligro de explosión. El óxido de nitrógeno (I) se forma también en condiciones anaeróbicas a partir de abonos minerales en el suelo. Es un importante gas de efecto invernadero con una permanencia media de 100 años en la atmósfera. Actualmente se atribuye el 5 % del efecto invernadero artificial a este gas. Además ataca la capa de ozono, reduciendo el ozono a oxígeno molecular y liberando dos moléculas de monóxido de nitrógeno.

QUÍMICA


Identificación


El óxido nitroso es un gas volátil.


Composición


Su fórmula química es N2O


Formas de adulteración


Debido a que no existe un mercado negro de este producto, adquirirlo en establecimientos farmacéuticos garantiza que no hay posibles formas de adulteración.

La única vía de administración del óxido nitroso es pulmonar. Por lo general se inhala una mezcla de 65% de oxígeno y 35% de óxido nitroso. La administración de óxido nitroso a 100% puede producir asfixia y muerte. Su mecanismo de acción consiste en llegar al cerebro a través de las vías respiratorias y disminuir la actividad normal de las neuronas. Dependiendo de su concentración puede ocasionar: analgesia, excitación, anestesia quirúrgica (que se manifiesta por pérdida de la conciencia y amnesia) o depresión total del sistema respiratorio (que sin apoyo artificial produce coma y muerte).

Con dosis pequeñas los efectos psicológicos del óxido nitroso consisten en la supresión de sensaciones de dolor y la característica hilaridad. El consumidor puede exhibir un rostro sonriente o caer en un ataque de risa incontrolada. Con dosis medias, suministradas por aspiraciones más profundas, se experimenta una primera fase de excitación cordial, como ocurre con las bebidas alcohólicas, que posteriormente se convierte en sedación y sopor. En usos extra-médicos, puede decirse que el usuario busca ambos efectos; el primero proporciona audacia y el segundo una afectación del pensamiento que se asocia con la pérdida de sentido crítico. Un consumidor anónimo relata de esta forma su primera experiencia con óxido nitroso.

Después de varias aspiraciones profundas de aire, casi llené mis pulmones con óxido nitroso, saqué algo de aire y retuve la respiración. En cuestión de segundos, se puede sentir un suave tintineo que parece incrementar su frecuencia. La sensación es como si las olas estuvieran subiendo por tu cuerpo o como si estuvieras girando en espiral o rotando. La desorientación se incrementa rápidamente y el sonido/sensación pulsante aumenta, rodeándose una sobre otra. Es ahora, con los ojos cerrados, que entro en un estado parecido al sueño, cuando estoy pensando en algo y el mundo externo ha dejado de existir esencialmente. La urgencia de respirar irrumpe en cierto punto y respiro parcial o completamente. Los ojos abiertos revelan la visión de alguna clase de túnel, con regiones de desorientación respecto a lo que hay afuera. Lentamente la pulsación llega a su fin.

Los efectos fisiológicos de este fármaco son los mismos que los de otros anestésicos inhalables: reducen la presión arterial, el ritmo cardiaco y respiratorio, así como la circulación hepática y renal. La toxicidad del óxido nitroso proviene de inhibir la producción de glóbulos blancos en la médula espinal.

METANO 8.

El metano (del griego methy vino, y el sufijo -ano[1] ) es el hidrocarburo alcano más sencillo, cuya fórmula química es CH4.

Cada uno de los átomos de hidrógeno está unido al carbono por medio de un enlace covalente. Es una sustancia no polar que se presenta en forma de gas a temperaturas y presiones ordinarias. Es incoloro e inodoro y apenas soluble en agua en su fase líquida.

En la naturaleza se produce como producto final de la putrefacción anaeróbica de las plantas. Este proceso natural se puede aprovechar para producir biogás. Puede constituir hasta el 97% del gas natural. En las minas de carbón se le denomina grisú y es muy peligroso por su facilidad para inflamarse.

Los orígenes principales de metano son:

  • Descomposición de los residuos orgánicos por bacterias.
  • Fuentes naturales (pantanos): 23%.
  • Extracción de combustibles fósiles: 20% (el metano tradicionalmente se quemaba y emitía directamente. Hoy día se intenta almacenar en lo posible para reaprovecharlo formando el llamado gas natural).
  • Los procesos en la digestión y defecación de animales. 17%. (Especialmente del ganado).
  • Las bacterias en plantaciones de arroz: 12%.
  • Digestión anaeróbica de la biomasa.
  • Materia viva vegetal: (Se ha descubierto que plantas y árboles emiten grandes cantidades de gas metano).


El metano se produce de forma natural por la descomposición de sustancias orgánicas en ambientes pobres en oxígeno. También se produce en el sistema digestivo de rumiantes y otros animales, en la explotación de combustibles fósiles, y en la quema de biomasa.

Aproximadamente la mitad de la producción de metano proviene de los sembradíos de arroz, de la actividad animal, y de la acción de los termitas. Una cuarta parte proviene de tierras pantanosas y húmedas. Un 15% de la producción industrial de gas natural y carbón mineral. Los rellenos de basura y otras sustancias orgánicas en descomposición contribuyen con un 5% de las emisiones de metano.

A largo plazo, el metano es mucho más preocupante como agente responsable del calentamiento global, que el dióxido de carbono ya que tiene un potencial de calentamiento global 62 veces mayor que este último.

El metano contribuye actualmente con el 15% del Calentamiento Global, excluido el efecto del vapor de agua. Se calcula que hacia fines del siglo XXI el efecto del metano habrá superado al producido por el dióxido de carbono.