Como é destruída a camada de Ozônio?

O ozônio doa , com facilidade, moléculas de oxigênio para espécies de radicais livres como o nitrogênio, hidrogênio, bromo e cloro. Esses compostos ocorrem naturalmente na estratosfera a partir de fontes como o solo, vapores d'água e oceanos. 

Ex.:

O3(g) + X --> XO + O2(g)

Onde X pode ser O, NO, OH, Br ou Cl. 

Está comprovado que emissões de enxofre, cloro, cinzas e calor decorrentes de fenômenos naturais (como erupções vulcânicas) contribuem para redução da camada de ozônio. Isso, porém, não livra o homem de sua parcela de responsabilidade do problema. Compostos manufaturados são também, capazes de alterar o nível de ozônio na atmosfera. Substâncias com CFCs e BrFCs podem atravessar intactas as camadas mais baixas da atmosfera e se acumularem nas camadas superiores onde a radiação UV é suficientemente forte para decompor as moléculas liberando bromo e cloro em quantidade suficiente para atacar a camada de ozônio. Os CFCs são usados extensivamente em aerosóis, ar-condicionado, refrigeradores e solventes de limpeza. Os dois principais tipos de CFCs são o triclorofluorcarbono (CFCl3) ou CFC-11 e diclorodifluormetano (CF 2Cl2) ou CFC-12. O triclorofluorcarbono é usado em aerosóis, enquanto que o diclorodifluormetano é tipicamente usado em refrigeradores. Perto da superfície da terra clorofluorcarbonos são relativamente inofensivos porque não reagem espontaneamente. São insolúveis em água, não podendo ser "lavados" pela chuva. Está comprovado que sua estabilidade é o que o torna mais perigoso, porque ele atravessa a atmosfera intacto, acumulando-se na estratosfera, onde pode ser decomposto pelos raios UV. Na estratosfera, a radiação UV de alta energia ocasiona a fotodecomposição das moléculas de CFCs liberando átomos de cloro que é um poderoso catalisador da destruição do ozônio. Inicialmente os átomos de cloro livres, reagem com compostos instáveis contendo oxigênio, como exemplo o ozônio, formando monóxido de cloro (ClO). 

Ex.:

Cl + O3(g) --> ClO(g) + O2(g) 

O monóxido de cloro reage com átomos de oxigênio, produzindo moléculas de O2 e novamente, átomos de cloro. O átomo de cloro regenerado inicia um novo ciclo de destruição, portanto, um único átomo de cloro pode ser capaz de destruir até cem mil moléculas de ozônio.

 Ex.: 

ClO(g) + O --> Cl + O2(g)

Compostos Orgânicos Voláteis e Oxidantes Fotoquímicos

Smog é a neblina misturada à poluição dos centros urbanos Essa classe orgânica pode ser representada pela sigla VOC’s (Compostos Orgânicos Voláteis), alguns desses compostos são tóxicos e carcinogênicos, portanto produzem efeitos adversos e diretos na saúde humana, principalmente a exposição em concentrações elevadas e por um longo período de tempo. Um exemplo de dano à saúde: a exposição ao formaldeído pode provocar náuseas, vertigens, reduzir a força física, irritação nos olhos, nariz e garganta. Veja alguns exemplos de VOC’s: 

• Combustíveis à base de petróleo: gasolina, querosene, e outros;
• Aditivos de pintura;
• Propulsores de latas de aerossol; 
• Destilados do petróleo; 
• Produtos de limpeza seca;
• Muitos produtos industriais;
• Alguns pesticidas e herbicidas.

Esses poluentes quando lançados na atmosfera contribuem para a formação da camada de “Smog”. Smog é um termo derivado das palavras inglesas (fumaça e neblina), ele acontece quando a poluição ocorre em combinação com gotículas de vapor de água. O Smog fotoquímico é uma mistura de hidrocarbonetos oxidados e outros compostos. Os problemas de smog fotoquímico podem se agravar com o aumento da incidência de radiações UV na superfície terrestre. Uma grande porcentagem da emissão de smog é proveniente da queima de combustíveis e do uso de produtos para pinturas e solventes. A principal ocorrência de Smog está freqüentemente ligada ao tráfego pesado, à luz solar, altas temperaturas e ventos calmos. Você já observou que quando o grau de umidade da atmosfera é alto, uma mistura de névoa com partículas de fumaça se acumula perto da Terra em vez de subir, é o chamado “Smog”.

Consequências na destruição da camada de ozônio

- A existência de buracos na camada de ozônio é preocupante, pois a radiação não é absorvida chega ao solo, podendo provocar câncer de pele nas pessoas, pois os raios ultravioletas alteram o DNA das células.

- O buraco na camada de ozônio também tem uma leve relação com o aumento do aquecimento global.

Química Verde

Os químicos cumprem o papel de estabelecer normas e princípios para a criação de processos mais limpos a serem seguidos durante a fabricação de produtos. A partir dessa necessidade que se instituiu a chamada “Química Verde”, cuja definição é: Química Verde: projeto de produtos e processos químicos que reduzem ou eliminam o uso e geração de substâncias nocivas. Veja a seguir algumas das iniciativas a serem seguidas por Indústrias que queiram se adaptar a essa nova ideia:

• Solventes mais seguros: um bom reagente é aquele que realiza a função desejada e ao mesmo tempo não é tóxico. Infelizmente as reações geram, além do produto principal, subprodutos indesejados (resíduos poluentes). 

• Escolha da matéria-prima: A seleção das substâncias a serem utilizadas no processo é um passo muito importante, a síntese de produtos menos tóxicos gera resíduos menos agressivos ao meio ambiente.

• Uso de fontes renováveis: optando por esse princípio, a Indústria estará contribuindo para a diminuição do volume de resíduos (limpeza) e ainda para a economia. É o que se conhece por reciclagem, onde a matéria-prima é reutilizada após seu uso. Reciclar o vidro, por exemplo, traz economia de energia. A fabricação do vidro a partir da sílica gera muitos gastos, o processo fica mais econômico se forem utilizadas as embalagens descartadas no lixo (copos, garrafas, pratos, etc.).

• Uso de catalisadores: na presença de um catalisador, a reação química ganha velocidade, gerando menos resíduos.

• Análise em tempo real: através de métodos analíticos em laboratório, os resíduos tóxicos são detectados assim que eles aparecem em meio ao processo. É um monitoramento de controle do processo para evitar a formação de substâncias nocivas.

• Prevenção de acidentes químicos: eles podem ser evitados através da escolha criteriosa da Metodologia, que deve diminuir a probabilidade de vazamentos, explosões e incêndios.

Impactos Ambientais

Impacto ambiental é a alteração no meio ambiente por determinada ação ou atividade. Atualmente o planeta Terra enfrenta fortes sinais de transição, o homem está revendo seus conceitos sobre natureza. Esta conscientização da humanidade está gerando novos paradigmas, determinando novos comportamentos e exigindo novas providências na gestão de recursos do meio ambiente.

Um dos fatores mais preocupantes é o que diz respeito aos recursos hídricos. Problemas como a escassez e o uso indiscriminado da água estão sendo considerados como as questões mais graves do século XXI. É preciso que tomemos partido nesta luta contra os impactos ambientais, e para isso é importante sabermos alguns conceitos relacionados ao assunto.

Poluição é qualquer alteração físico-química ou biológica que venha a desequilibrar um ecossistema, e o agente causador desse problema é denominado de poluente.

Como já era previsto, os principais poluentes têm origem na atividade humana. A Indústria é a principal fonte, ela gera resíduos que podem ser eliminados de três formas:

Na água: essa opção de descarte de dejetos é mais barata e mais cômoda, infelizmente os resíduos são lançados geralmente em recursos hídricos utilizados como fonte de água para abastecimento público.

Na atmosfera: a eliminação de poluentes desta forma só é possível quando os resíduos estão no estado gasoso.

Em áreas isoladas: essas áreas são previamente escolhidas, em geral são aterros sanitários.

Classificação dos resíduos:

Resíduos tóxicos: são os mais perigosos e podem provocar a morte conforme a concentração, são rapidamente identificados por provocar diversas reações maléficas no organismo. Exemplos de geradores desses poluentes: indústrias produtoras de resíduos de cianetos, cromo, chumbo e fenóis.

Resíduos minerais: são relativamente estáveis, correspondem às substâncias químicas minerais, elas alteram as condições físico-químicas e biológicas do meio ambiente. Exemplos de indústrias: mineradoras, metalúrgicas, refinarias de petróleo.

Resíduos orgânicos: as principais fontes desses poluentes são os esgotos domésticos, os frigoríficos, laticínios, etc. Esses resíduos correspondem à matéria orgânica potencialmente ativa, que entra em decomposição ao ser lançada no meio ambiente.

Resíduos mistos: possuem características químicas associadas às de natureza biológica. As indústrias têxteis, lavanderias, indústrias de papel e borracha, são responsáveis por esse tipo de resíduo lançado na natureza.

Resíduos atômicos: esse tipo de poluente contém isótopos radioativos, é um lixo atômico capaz de emitir radiações ionizantes e altamente nocivas à saúde humana.

Dessalinização da Água

Dessalinização é um processo físico-químico de retirada de sais da água, tornando-a doce e própria para o consumo. Como se sabe, a notícia de que pode faltar água potável no planeta é tenebrosa ao homem, já existem regiões ameaçadas, as Ilhas são exemplos: Ilha de Chipre, Ilha de Páscoa, Ilha Fernando de Noronha, onde os lençóis freáticos diminuíram em razão da exploração. Em alguns países, como a Arábia Saudita e Israel, este já é um problema. Então por que não transformar água salgada presente em abundância nestes locais em água doce? Esta é a ideia que pode solucionar este problema ambiental, vejamos os possíveis processos para a dessalinização da água: Evaporação: a água salgada é colocada em um tanque com fundo preto e teto de vidro transparente, este tanque permite que o calor do sol evapore a água. 

1. A água salgada é retirada do mar e transferida para o tanque 1 (setas vermelhas); 

2. A luz solar incidente (parte superior do tanque: indicada pelas setas brancas), faz com que a água salgada se evapore;

3. O vapor de água passa por um resfriamento e se converte em líquido por condensação: o processo é representado pelas setas amarelas. O produto líquido é a água já no estado puro, esta é recolhida por canaletas e então armazenada no tanque 2. O processo é simples e barato, o grande problema é que os tanques ocupam extensas áreas e estas precisam receber iluminação solar satisfatória para que a evaporação ocorra com sucesso.

Osmose reversa: Também conhecida como Osmose Inversa, é onde se exerce forte pressão em uma solução salina. Como o próprio nome já diz, esse processo é o inverso da osmose natural (passagem de uma substância pura para uma solução através de uma membrana semipermeável). Só que para dessalinizar a água é preciso que esta passagem ocorra inversamente: da solução (água e sal) para água pura. Não entendeu? É fácil! O processo consiste em realizar a passagem da água salgada por membranas de fibra oca. Estas fibras contêm poros microscópicos e todo o sal e impurezas presentes na água ficam retidas nestes pequenos poros. Repare que, ao contrário da osmose comum, a reversa consiste na transferência de uma solução salgada para uma purificada. Este método é o que apresenta perspectivas para a solução da água, atualmente já existem usinas operantes no Golfo Pérsico, Espanha, Malta, Austrália e Caribe convertendo 4,8 bilhões de metros cúbicos de água salgada em água doce, por ano.