natuLos ácidos y el medio ambiente. Aplicaciones de los ácidos y sus disoluciones
Autora: MSc. Niurka Ramos Herrera


Al abordar este tema, se estudia el impacto de los ácidos sobre el medio ambiente al tratar las lluvias ácidas y se relacionan las aplicaciones de algunos de estos compuestos y sus disoluciones.

Cada una de las aplicaciones que se mencionan están relacionadas con las propiedades de los ácidos.


Los objetivos fundamentales son:

- Describir en qué consisten las lluvias ácidas
- Ejemplificar los daños que ocasionan las lluvias ácidas
- Ejemplificar las aplicaciones de los ácidos y sus disoluciones relacionándolas con sus propiedades

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El problema de la lluvia ácida tuvo su origen en la Revolución Industrial, y no ha dejado de empeorar desde entonces. Hace tiempo que se reconoce la gravedad de sus efectos a escala local, como ejemplifican los periodos de smog ácido en áreas muy industrializadas, así como su gran capacidad destructiva en zonas alejadas de la fuente contaminante.

Una extensa área que ha sido objeto de múltiples estudios es el norte de Europa, donde la lluvia ácida ha erosionado estructuras, dañado los bosques y las cosechas, y puesto en peligro o diezmado la vida en los lagos de agua dulce.

La preocupación por la lluvia ácida quedó de manifiesto por primera vez en foros internacionales de relevancia, como en la Conferencia de las Naciones Unidas sobre el Medio Ambiente Humano celebrada en Estocolmo (Suecia) en 1972.


diapositiva500Actualmente se utilizan en la generación de electricidad en los automóviles, en muchas industrias y en la calefacción en países fríos, múltiples combustibles, los cuales tienen un elevado contenido de impurezas de azufre, que pasan a la atmósfera como dióxido de azufre en grandes cantidades.

El dióxido de carbono, el dióxido de azufre y otros contaminantes emitidos por las chimeneas de las industrias contribuyen a la contaminación atmosférica. El dióxido de carbono contribuye al calentamiento global, y el dióxido de azufre es la principal causa de la lluvia ácida en el norte y este de Europa y el noreste de Norteamérica.


El dióxido de azufre, en presencia de las partículas de polvo presentes en el aire, se oxida y produce el trióxido de azufre. También como producto de la combustión interna de los motores se obtiene el monóxido de nitrógeno que al oxidarse se convierte en dióxido de nitrógeno.

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En las grandes zonas industriales existe en la atmósfera una gran cantidad de dióxido y trióxido de azufre y de dióxido de nitrógeno, que al ponerse en contacto con el agua de la atmósfera producen los ácidos correspondientes.
Estos ácidos son los responsables de las llamadas "lluvias ácidas" que pueden caer en zonas muy lejanas de donde se forman.




Las lluvias ácidas traen consigo consecuencias que hay que tener en cuenta. Queman las hojas de los árboles (izquierda), hacen estéril los suelos de los bosques. A la derecha la Selva Negra en Alemania.
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La Selva Negra es una región montañosa y boscosa situada en el suroeste de Alemania.

Su nombre deriva de abetos que fueron encontrados en las cumbres. Aunque el área es un destino idóneo para la práctica de actividades recreativas, tales como el excursionismo, la polución atmosférica ha provocado graves problemas. Se estima que más de la mitad de los árboles de la Selva Negra han resultado dañados como consecuencia de la lluvia ácida.
Las lluvias ácidas deterioran monumentos, los cuales se ven sometidos a una ardua restauración. A inicios del siglo XX se encontraban en casi perfecto estado. Entre estos se encuentran el Partenón griego (izquierda), el Coliseo (al centro), El pórtico de las Cariátides, Erecteion (derecha) y también los palacios venecianos en Italia.
El Partenón se levanta sobre la Acrópolis de Atenas. Este templo dórico períptero, dedicado a la diosa Atenea, se construyó entre los años 447 y 432 a.C., a partir de un proyecto de los arquitectos Ictinos y Calícrates. El Partenón es el principal monumento de la antigua Grecia, y uno de los testimonios más elevados de la civilización occidental: el arte clásico encuentra aquí un equilibrio perfecto entre espacio arquitectónico y forma escultórica. El templo constituye, al mismo tiempo, la máxima expresión de las tradiciones y la vida cultural de la Atenas de Pericles, su momento histórico más relevante.
diapositiva800Por otra parte el Coliseo, nombre derivado del italiano colosseo por el que popularmente se conoce al anfiteatro Flavio, comenzado en Roma por orden del emperador Vespasiano entre los años 69 y 79 d.C. De planta oval, con unas medidas aproximadas de 188 por 156 metros y una altura total de 48 metros, se trata de una de las obras conservadas más importantes de la antigüedad clásica, prueba de la perfección técnica de los constructores romanos. Construido sobre el antiguo lago de la Domus Aurea de Nerón, el reto de su estructura consistió en sustentar el enorme graderío, permitiendo al mismo tiempo la circulación interior a través de galerías. Para ello se dispuso un sistema de anillos ovales concéntricos compuestos por 80 pilares y muros radiales, unidos mediante bóvedas de cañón y de arista. Para aligerar los pisos superiores y evitar los empujes laterales se combinaron distintos materiales, desde las losas de mármol de los recubrimientos y los sillares de travertino hasta el hormigón de puzolana, el ladrillo y las piedras volcánicas más ligeras. El graderío estaba dividido en tres niveles: el podio, más cercano a la arena, los dos intermedios, llamados maenianum primum y maenianum secundum, con asientos de mármol sobre los muros radiales, y por último el superior o maenianum in lignum, construido en madera sobre las bóvedas de los corredores perimetrales. Debajo de la arena también había un complejo sistema de galerías y cámaras, que incluían las jaulas de las fieras e incluso plataformas elevadoras.
La fachada del Coliseo es uno de los ejemplos más completos del lenguaje clásico arquitectónico. Su combinación del sistema arquitrabado (columnas y dinteles) con las arquerías sobre pilastras y el empleo de los órdenes superpuestos han servido de modelo de composición clásica a lo largo de los siglos. Pero también es relevante la presencia del ático, el remate casi ciego que albergaba los mástiles del velarium, un inmenso toldo para dar sombra a los espectadores. El Coliseo fue completado por los sucesores de Vespasiano, los emperadores Tito y Domiciano, de cuya dinastía tomó el nombre de anfiteatro Flavio. De acuerdo con los datos de un documento del siglo IV, tenía un aforo de 87.000 espectadores, aunque los historiadores calculan que tan solo 50.000 podían estar sentados. En cualquier caso, su magnificencia marcó el modelo para todas las ciudades del Imperio, que imitaron el ejemplo de Roma.
En cuanto al Pórtico de las Cariátides, Erecteion, es un templo jónico de la Acrópolis de Atenas, al norte del Partenón. El arquitecto, debido a la irregularidad del terreno y al temor de destruir antiguos santuarios, construyó el templo con una complicada planta asimétrica. El entablamento del pórtico está soportado por seis columnas con forma de mujeres denominadas cariátides. Las esculturas del Erecteion, del Partenón y otros edificios de la Atenas clásica se conservan en el Museo Británico de Londres con el nombre de 'mármoles Elgin'.

diapositiva900Sabías que el smog es una mezcla de niebla con partículas de humo, formada cuando el grado de humedad en la atmósfera es alto y el aire está tan quieto que el humo se acumula cerca de su fuente. El smog reduce la visibilidad natural y, a menudo, irrita los ojos y el aparato respiratorio. En zonas urbanas muy pobladas, la tasa de mortalidad suele aumentar de forma considerable durante periodos prolongados de smog, en particular cuando un proceso de inversión térmica crea una cubierta sobre la ciudad que no permite su disipación. El smog se produce con más frecuencia en ciudades con costa o cercanas a ella, por ejemplo en Los Ángeles o Tokio, donde constituye un problema muy grave, pero también en grandes urbes situadas en amplios valles, como la ciudad de México. La prevención del smog requiere el control de las emisiones de humo de las calderas y hornos, la reducción de los humos de las industrias metálicas o de otro tipo y el control de las emisiones nocivas de los vehículos y las incineradoras. Los motores de combustión interna son considerados los mayores contribuyentes al problema del smog, ya que emiten grandes cantidades de contaminantes, en especial hidrocarburos no quemados y óxidos de nitrógeno. El número de componentes indeseables del smog es considerable, y sus proporciones son muy variables. Incluyen ozono, dióxido de azufre, cianuro de hidrógeno, hidrocarburos y los productos derivados de estos últimos por oxidación parcial. El combustible obtenido por fraccionado de carbón y petróleo produce dióxido de azufre, que se oxida con el oxígeno atmosférico formando trióxido de azufre (SO3 ). Éste se hidrata, a su vez, con el vapor de agua de la atmósfera para formar ácido sulfúrico (H2 SO4 ); de aquí su vinculación con las lluvias ácidas.

El llamado smog fotoquímico, que irrita las membranas sensibles y que daña las plantas, se forma cuando los óxidos de nitrógeno de la atmósfera experimentan reacciones con los hidrocarburos excitados por radiaciones ultravioletas y otras que provienen del Sol. El smog rodea el monumento de El Ángel en la ciudad de México (derecha), durante una inversión térmica. La contaminación del aire aumenta de forma drástica cuando una masa de aire fría queda atrapada bajo otra de aire más cálido. La ausencia de viento impide el escape de la contaminación cercana al suelo.

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En tiempos remotos, el agua de lluvia era la más pura disponible, pero hoy contiene muchos contaminantes procedentes del aire. La lluvia ácida se produce cuando las emisiones industriales se combinan con la humedad atmosférica. Las nubes pueden llevar los contaminantes a grandes distancias, dañando bosques y lagos muy alejados de las fábricas en las que se originaron.

Cerca de las fábricas, se producen daños adicionales por deposición de partículas de mayor tamaño en forma de precipitación seca. La contaminación ha ido en aumento desde la Revolución Industrial, pero hasta hace poco sus efectos, como la lluvia ácida, no han producido alarma internacional.

Son enormes los daños que pueden provocar las lluvias ácidas, es por ello que es muy necesario evitar este fenómeno tan nocivo, lo cual solo se logra eliminando su causa, que es el lanzamiento a la atmósfera de los gases de escape de la combustión. La conservación y protección del medio ambiente es una tarea de cada persona en cada lugar del planeta.diapositiva110








diapositiva129Los ácidos tienen una gran aplicación en la industria. Se utilizan en la obtención de diversas sales, colorantes, medicamentos y otros productos que tienen una gran demanda. Los ácidos sulfúrico y clorhídrico son usados en soldadura para eliminar las capas de óxido que tienen algunos metales antes de recubrirlos con otros metales. La soldadura de arco aprovecha el intenso calor que produce un arco voltaico. El arco se forma cuando fluye una corriente entre dos electrodos separados. La corriente atraviesa el aire -u otro gas- situado entre los electrodos, y produce luz y calor. Una pantalla protectora permite al soldador observar el proceso sin sufrir daños en la vista.

Esta propiedad de los ácidos de reaccionar con los óxidos metálicos se utiliza también en la limpieza de objetos de metal. Una lámina de cobre recubierta de óxido de cobre (II) puede limpiarse introduciéndola en un recipiente con ácido clorhídrico.

En la industria azucarera, como producto de la sedimentación de las sales disueltas en el agua quedan incrustaciones de carbonatos en las paredes de las calderas de vapor y en las tuberías, las cuales se limpian con ácidos como el clorhídrico.
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Otros ácidos son muy utilizados en la medicina, por ejemplo el ácido acetil-salicílico (aspirina) se utiliza como analgésico y anticoagulante. También el ácido ascórbico (vitamina C) en el tratamiento de varias afecciones.

Los ácidos los encontramos también formando parte del organismo humano, en el jugo gástrico, el ácido clorhídrico; El jugo de limón y otros contiene ácido cítrico y el ácido acético en el vinagre. Por otra parte el ácido sulfúrico se utiliza en la fabricación de acumuladores y pilas.



Sabías que el ácido desoxirribonucleico (ADN),es el material genético de todos los organismos celulares y casi todos los virus. El ADN lleva la información necesaria para dirigir la síntesis de proteínas y la replicación. Se llama síntesis de proteínas a la producción de las proteínas que necesita la célula o el virus para realizar sus actividades y desarrollarse. La replicación es el conjunto de reacciones por medio de las cuales el ADN se copia a sí mismo cada vez que una célula o un virus se reproduce y transmite a la descendencia la información que contiene. En casi todos los organismos celulares el ADN está organizado en forma de cromosomas, situados en el núcleo de la célula. diapositiva159La molécula de ADN tiene la estructura de una escalera formada por azúcares, fosfatos y cuatro bases nucleótidas llamadas adenina (A), timina (T), citosina (C) y guanina (G).

El código genético queda determinado por el orden de estas bases, y cada gen tiene una secuencia única de pares de bases. Los científicos utilizan estas secuencias para localizar la posición de los genes en los cromosomas y elaborar el mapa del genoma humano. El ácido ribonucleico (ARN), material genético de ciertos virus (virus ARN) y, en los organismos celulares, es la molécula que dirige las etapas intermedias de la síntesis proteica. En los virus ARN, esta molécula dirige dos procesos: la síntesis de proteínas (producción de las proteínas que forman la cápsula del virus) y replicación (proceso mediante el cual el ARN forma una copia de sí mismo).

En los organismos celulares es otro tipo de material genético, llamado ácido desoxirribonucleico (ADN), el que lleva la información que determina la estructura de las proteínas. Pero el ADN no puede actuar solo, y se vale del ARN para transferir esta información vital durante la síntesis de proteínas (producción de las proteínas que necesita la célula para sus actividades y su desarrollo)



diapositiva169Conclusiones

Los ácidos tienen múltiples aplicaciones en la industria, en la medicina y en muchos órdenes de la vida. Sus aplicaciones dependen de sus propiedades y estas de la estructura que posee este tipo de compuesto.




Realiza las actividades de aprendizaje para profundizar y ejercitarte en este tema.

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