ciclo del azufre (7)

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Ciclo del Azufre” Ciclo del Azufre” Patricio Trigo González Patricio Trigo González Ingeniero Ambiental Ingeniero Ambiental 2006 2006

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Page 1: Ciclo Del Azufre (7)

““Ciclo del Azufre”Ciclo del Azufre”

Patricio Trigo GonzálezPatricio Trigo GonzálezIngeniero AmbientalIngeniero Ambiental

20062006

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En la biosfera el azufre tiene un orden de magnitud ~ P

La mayor parte de este elemento es de NATURALEZA SEDIMENTARIA y su ciclo se efectúa esencialmente.

La principal FUENTE de S que esta a disposición de los microorganismos. Esta constituida por SULFATOS la solubilidad en agua de estos hace que sea la única forma de S elemental

•AGUAS

•SUELOS

Los sulfatos son absorbidos por las plantas quienes lo reducen y elaboran aminoácidos azufrados:

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FUENTES NATURALES DE LOS OXIDOS DE AZUFRE

Existe en eº natural en la atmósfera, producido por las sulfobacterias tanto en medio terrestre como oceánico.

La mayor parte del SO2 natural proviene de la oxidación del H2S.

El S del suelo es absorbido por las raíces de las plantas quienes lo incorporan o lo acumulan bajo forma inorgánica.

Cuando las plantas mueren (snif!...Snif!), el S es restituido como sal. Esta restitución a partir de…

“Cadaveres” es obra de numerosas microorganismos

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Microorganismos…

De los cuales algunos reducen el S orgánico en H2S (s/O2) el que se desprende en las atmósfera o en el H2O para formar sulfuros o ser oxidado y otros oxidan estos productos de descomposición en S o SO4.

Estos últimos son retomados por las raíces de las plantas y aseguran la continuación del ciclo.

Fuera del S orgánico proporcionado por las plantas, el S puede introducirse en cantidades no despreciable por la atmósfera y el agua de lluvia de las regiones industrializadas

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LOS OXIDOS DE AZUFRE Y LA ATMOSFERA

SO2: Gas incoloro muy toxico. Olor característico (picante e irritante) a una concentración de 3 ppm.

SO3: Líquido incoloro muy tóxico (P.F. 44ºC). Es volátil. En condiciones normales reacciona rápidamente con agua para formar H2SO4, (vapor de agua atmosférico) y sulfatados.

SO3 + H2O H2SO4

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FORMACIÓN QUIMICA DE SOX

La combustión de material que contiene S puede producir SO2 y SO3. La proporciona de SO2 no depende como en el caso de CO y CO2, de la concentración de O2 presente. La cantidad de SO3 depende de las condiciones de las reacciones y mas especialmente de la temperatura. Puede variar de 1 a 10% del SOx total.

S + O2 SO2

SO2 + ½ O2 SO3 (g)

S

Se forma muy poco SO3, poco estable a elevada temperatura.

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Balance global de las emisiones de SO2 en la atmósfera.

Fuente Producción (tm/a)

NaturalesNaturales

-Descomposición de sedimentos

marinos (H2S)* 56

-Descomposición medio continental

(H2S)* 132 – 188

-Aerosoles marinos (SO4-2) 44*

AntropogenicasAntropogenicas

- Origen Industrial (H2S)* 6

- Combustibles fósiles: Carbón 102

gasolina 28

diversos 16 – 152

Total 340

* En equivalente SO2

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EFECTO Y TOLERANCIA

EL UMBRAL DE TOLERANCIA FIJADO POR “AIR QUALITY STANDARS” (USA)

80 µg/m3 (0.03 ppm) media aritmética anual

365 µg/m3 (0.14 ppm) 24 horas máximo

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Smog oxidante y SO2

En este medio el SO2 tendría un tiempo de residencia mas corto que lo normal ya que los radicales oxidantes presentes, lo oxidan fácilmente en SO3 con formación rápida de H2SO4.

Por ejemplo:

SO2 + O3 SO3 + O2

RO2* + So2 RO* + SO3

O* + SO2 H2O + SO3 H2SO4 (aq)

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Smog ácido y SO2

Se ha podido poner en evidencia una reacción que ocurre en atmósferas contaminadas con SO2 del tipo siguiente:

SO2 + NO2 + H2O H2SO4 + NO

Catalizadas por la luz solar esta reacción puede efectuarse a concentraciones en SO2 y NO2 tan bajas como 0.5 ppm.

El ácido sulfúrico higroscópico formado muy rápidamente da lugar a neblinas ácidas muy tóxicas, sin la intervención de HC como para el caso de los smog oxidantes.

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Lluvia ácida y SO2

Sabemos que el contacto de SO2 con el oxigeno y el vapor de agua atmosférico se traduce en definitiva en la formación de ácido sulfúrico. El tiempo de residencia medio de SO2 en la troposfera es muy breve, 2 - 5 días; se transforma rápidamente en H2SO4, el cual a consecuencia de su fuerte afinidad por el H2O es rápidamente llevado a la superficie del suelo por las precipitaciones.

El pH de las precipitaciones baja entonces (lluvia, nieve).

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