Química General, 2000 - Victor Manuel Ramírez

UNIDAD 2
Aire, intangible pero vital
atmósfera se dispersan con gran rapidez. Sin embargo, los factores topográficos,
como valles, colinas y montañas pueden restringir este movimiento
y provocar una masa estancada de aire que puede estar así
durante horas, días o semanas.
Las colinas y montañas tienden a reducir el flujo de aire en los valles
que rodean, causando el incremento de los niveles de contaminantes
en la tropósfera. Además, los grandes edificios en las ciudades reducen,
por lo general, la velocidad del viento e impiden la dilución y eliminación
de contaminantes.
Como durante el día el Sol calienta el aire cercano a la superficie de la
Tierra, ese aire se expande y se eleva, arrasando contaminantes. A su
vez, el aire frío de las áreas de alta presión, que es más denso, se “hunde”
hacia las áreas de baja presión originadas por la elevación del aire
caliente. El aire tibio, por su parte, también sube hacia regiones más
elevadas de la atmósfera; en este caso, el aire caliente se eleva verticalmente
y dispersa los contaminantes. Así, y gracias a esta continua
mezcla por convección, el aire ayuda a evitar que las macropartículas, El fenómeno de la inversión térmica.
que son las que ocasionan el aspecto nebuloso y brumoso del aire contaminado,
alcancen un peligroso nivel de concentración cerca del suelo.
Comúnmente, la temperatura del aire disminuye con la altitud. Por esta razón, la
masa de aire cercana a la superficie terrestre es más tibia, aunque a veces entra alguna
masa de aire fresco y se coloca debajo de la masa de aire tibio. La capa de aire
tibio queda entonces atrapada entre la masa baja de aire frío y el aire, todavía más
frío, de las alturas. Esto hace que el aire caliente, estancado arriba del aire frío, impida
que asciendan las corrientes de aire que dispersan y diluyen los contaminantes.
Este fenómeno se denomina “inversión” térmica.
Este estancamiento de aire por lo general dura unas cuantas horas, hasta que el
Sol calienta el aire frío que está atrapado. Sin embargo, cuando el día es nublado,
el Sol no calienta lo suficiente, y si además aparece una masa de aire de alta
presión y se instala sobre esta área, la inversión térmica puede durar varios días,
provocando que los contaminantes aumenten a niveles peligrosos y hasta letales.
Cuando se produce una inversión, la temperatura del aire disminuye con la altura
hasta llegar a la capa tibia. En ese nivel, la temperatura comienza a aumentar con
la altura hasta que se llega a la capa de aire más frío, que está por encima. Más allá
de este punto, la temperatura vuelve a disminuir con la altitud, como es normal.
Cuando hay inversión térmica, los contaminantes primarios del aire quedan atrapados
y se acumulan en zonas localizadas. Si dicha inversión ocurre durante un
día tibio y sin nubes, los contaminantes primarios pueden producir contaminantes
secundarios en presencia de la luz solar.
Figura 2.77
2.3.6 Medición de la calidad del aire
En general los principales contaminantes atmosféricos, como monóxido de carbono
(CO), ozono (O 3 ), dióxido de nitrógeno (NO 2 ), dióxido de azufre (SO 2 ), hidrocarburos
(HC), plomo (Pb) y otros, provocan demasiados problemas. Su presencia se mide en
grados IMECA, los cuales son un valor representativo de los niveles de contaminación
atmosférica y sus efectos en la salud, dentro de una región determinada.
El IMECA consta de dos algoritmos de cálculo fundamentales (que son un conjunto
de instrucciones, que se cumplen en el orden en que son enunciadas, conducen a
la solución de un problema con ayuda de la computadora, tras un número determinado
de pasos), el primero para la obtención de subíndices correspondientes a
diferentes indicadores de la calidad del aire, y el segundo para combinar éstos en
un índice global. Esos puntos se derivaron de los criterios mexicanos de la calidad
del aire y de los niveles que producen daños significativos para la salud. Al primero
se le asignó el valor de 100 y al segundo, de 500. Entre estos dos puntos se definieron
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