Baixa atmosfera

Básico

Smog de ozono

O smog  de ozono é parte da poluição do ar da grande cidade. O ozono é formado num processo intrincado involvendo os óxidos de azoto, formação de ozono e degradação de ozono. É um exemplo de como vários processos na atmosfera estão interligados entre si.

O que acontece na cidade?

Vamos fazer o exemplo simples e supor que quase todos os óxidos do azoto provêm dos processos da combustão nos automóveis. O ar rico  em NO  levanta-se das ruas e das estradas.  A primeira reacção é  não uma formação mas um consumo do ozono, porque NO é oxidado pelo ozono e dá forma ao dióxido de azoto NO₂.  De facto, directamente sobre as ruas e próximo das estradas as concentrações do ozono são frequentemente muito baixas.  Durante períodos de smog de ozono as concentrações do ozono na cidade podem ser mais baixas do que nas áreas rurais em redor.  As plumas do ar rico de NO_x são transportados pelo vento para o campo.

De onde vêm os compostos orgânicos?

O segundo parceiro necessário na formação do ciclo do ozono são os peróxidos orgânicos. De onde vêm eles? As moléculas orgânicas são emitidas pelas florestas e outras plantas mas também de fontes humanas (por exemplo solventes ou  combustível das estações de abastecimento de gasolina e gasóleo). Mostramos a estrutura de alguns compostos orgânicos, que estão abreviados por RH. Estes compostos são quimicamente atacados no ar. A reacção típica favorecida pela radiação solar é a reacção com o radical hidróxido OH e depois desta a adição da molécula de oxigênio. O resultado é o radical peróxido RO₂. R significa uma componente orgânica, a parte da molécula que não está envolvida na reacção. Os radicais possuem apenas um electrão, o que é simbolizado por um ponto e torna-os muito reactivos.

Quando são as melhores condições para o smog de ozono?

Sobre as areas rurais em volta da cidade o ciclo de formação de ozono pode começar.
1) Dióxido de ozono NO₂ é fotolisado pelo Sol e forma átomos-O e monóxido de azoto-NO.
2) Os átomos-O reagem com o oxigênio molecular no ar e forma o ozono (O₃).
3) O monóxido de azoto NO reage com os radicais de peróxidos RO₂ e forma NO₂ novamente.
4) Algum ozono é consumido pelo NO dependendo da competição com concentrações de radicais de peróxidos RO₂.

No final os radicais peróxidos são consumidos e o ozono é formado enquanto os óxidos de azoto são sempre reciclados. Isto pode apenas acontecer se
a) suficiente radiação solar está disponível para um fotólise eficiente (dias quentes e de céu limpo)
b) a mistura de radicais peróxidos e óxidos de azoto favorecem a formação de ozono.

Se os óxidos de azoto não estão disponíveis, o ciclo de reacção não pode ter lugar.
Se demasiado óxido de azoto está disponivel o excesso de NO reage não só com os radicais peróxidos mas remove novamente o ozono.
Se não existe a radiação solar necessária o NO não pode ser reciclado novamente e a formação de radicais peróxidos não é suficiente.
Normalmente no ar limpo a quantidade de óxidos de azoto não é suficentemente elevada para os fortes períodos de smog de ozono. Mas se o ser humano emite demasiado destes então tla pode acontecer. Uma situação comparável pode ser dada para uma pluma de um incêndio na vegetação, onde os óxidos de azoto são formados pelas chamas.

Páginas relacionadas

Aprender mais acerca, de como a formação do ozono troposférico é controlado em:
Baixa atmosfera - Mais - Unidade 3 - quantidade de ozono

About this page:

author: Dr. Elmar Uherek - MPI Mainz
scientific reviewer: Dr. Rolf von Kuhlmann - Max Planck Inst. for Chemistr, Mainz
educational proofreading: Michael Seesing - Univ. of Duisburg - 2003-07-02
revised and last published: 2008-10-10