ÓXIDOS DE AZUFRE

 El desarrollo industrial, principalmente la metalurgia y el incremento continuo en la fabricación de automóviles de combustión interna generan contaminantes peligrosos para la vida como: óxidos de azufre que mediante otras reacciones químicas se trasforman en ácido sulfúrico, óxidos de nitrógeno que se transforma en ácido nítrico, además de aldehídos, ácido sulfhídrico, ácido fluorhídrico, arsénico y algunos derivados de metales como el plomo, el zinc, el mercurio, el cadmio y el cobre.

La palabra smog se deriva del inglés smog (humo) y fog (niebla) y se refiere a un tipo de contaminación visible, que es una mezcla de humos (y otros productos de la combustión del carbón o del petróleo que contienen azufre) con el vapor de agua del aire. En 1952, en Londres, Inglaterra, el smog con óxidos de azufre y partículas de hollín estuvo muy concentrado y debido a las condiciones estáticas de la atmósfera (inversión térmica) que en 5 días provocó la muerte de alrededor de 4000 personas.

El SO₂ es un gas que pertenece a la familia de los gases de óxidos de azufre (SOx), que se producen principalmente de la combustión de compuestos que contienen azufre -carbón y aceite- y durante ciertos procesos industriales y  en la producción de acero.  Este gas incoloro y con sabor ácido picante, es percibido por el olfato en concentraciones hasta de 3 ppm (0.003%) a 5 ppm (0.005%). Cuando se encuentra en niveles de 1 a 10 ppm induce al aumento de la frecuencia respiratoria y el pulso.

 Cuando alcanza las 20 ppm produce una fuerte irritación en ojos, nariz, garganta, incrementa la crisis asmática y recrucede las alergias respiratorias. Si la concentración y el tiempo de exposición aumentan, se producen afecciones respiratorias severas. Una exposición a 400 - 500 ppm, aunque sea corta, puede resultar fatal para el organismo al producir y agravar ciertos padecimientos cardiovasculares.

  A diferencia del CO y de los óxidos de nitrógeno, que pueden permanecer alrededor de 3 años en la atmósfera, los óxidos de azufre sólo tienen un período de residencia de 3 ó 4 días en la atmósfera, sin embargo, sus efectos contaminantes son muy importantes.

 El dióxido de azufre, de la misma manera que los óxidos de nitrógeno, son causa  directa de la lluvia ácida cuyos efectos son muy importantes tanto en las grandes ciudades acelerando la corrosión de edificios y monumentos, reduciendo significativamente la visibilidad como en el campo, produciendo la acidez de lagos, ríos y suelos.

El trióxido de azufre, SO₃ , es un agente deshidratante poderosísimo, se obtiene por oxidación del anhídrido sulfuroso, SO₂ . Por calentamiento de ácido sulfúrico se desprende SO₃ . El anhídrido sulfúrico cristaliza en agujas prismáticas, tiene un punto normal de fusión de 16.8ºC y un punto normal de ebullición de 44.88ºC

En condiciones adecuadas el azufre reacciona con el oxígeno del aire produciendo dióxido de azufre (SO₂ , gas denso, incoloro con olor a azufre quemado, es muy tóxico. Es un agente muy reductor y soluble en agua. ), el cual por otra oxidación produce el anhídrido sulfúrico o trióxido de azufre (SO₃) y éste puede reaccionar con el vapor de agua del aire produciendo ácido sulfúrico. Estos procesos se representan mediante las siguientes ecuaciones químicas:
 

El ácido sulfúrico es muy tóxico para todos los seres vivos. También daña a los edificios y monumentos, por ejemplo, al reaccionar con el carbonato de calcio (mármol) lo destruye produciendo bióxido de carbono, agua y sulfato de calcio, proceso que se representa mediante la ecuación química:

Al reaccionar el bióxido de carbono con el agua produce otro ácido que es débil, el ácido carbónico cuya reacción se representa mediante la ecuación química:

En Estados Unidos y algunos países de Europa han encontrado que la tasa de mortalidad por bronquitis crónica está asociada con la cantidad y el tiempo de exposición con contaminantes como el bióxido de azufre.

Las emisiones de SO2 producen lesiones en el follaje y fruto de árboles y plantas, en selvas, bosques y áreas de cultivo porque altera la fotosíntesis. Su efecto se conoce como lluvia ácida.

Las erupciones volcánicas son una fuente importante de contaminación, ya que sus emisiones arrojan a la atmósfera toneladas de cenizas y vapores que afectan amplias zonas a la redonda.

Son muy conocidas en la historia del hombre, las consecuencias que una gran erupción volcánica puede tener. Todo mundo sabe como la historia de las ciudades de Pompeya y Herculano en Italia, se vieron afectadas por la erupción del Vesubio en el primer siglo de nuestra era, o la gran erupción del Krakatoa en Java, o la erupción del Pinatubo o el Chimborazo en Centroamérica.

Una erupción volcánica es una fuente importante de contaminación, puede ir desde la emisión de grandes cantidades de partículas y gases hasta la generación de importantes movimientos telúricos y la emisión de grandes cantidades de roca líquida o lava. Las consecuencias de una erupción son impredecibles y sus efectos se mantienen presentes por mucho tiempo.

Las nubes de partículas pueden permanecer en la atmósfera y ser transportadas por los vientos, a lugares lejanos de la erupción. Su densidad puede impedir la penetración de los rayos solares, influyendo de esta forma tanto en la luminosidad a nivel del suelo, como en la disminución drástica de la temperatura de vastas regiones. Efectos que influyen directamente en el clima y en el desarrollo de la flora y la fauna.

En tiempos recientes, este fenómeno ha sido especialmente importante en México. A partir del 21 de diciembre de 1994, el volcán Popocatépetl, que por muchos años había permanecido inactivo, ha venido presentando una serie de erupciones que envían de manera intermitente desde ese día, fragmentos cuyo tamaño ha llegado hasta los 40 cm  y la emisión de cenizas que cubren un amplio radio alrededor del volcán. Las cenizas han sido detectadas en los estados de Puebla, Morelos, México y en la zona metropolitana de la Ciudad de México.

De igual forma, el volcán de Colima se ha activado, aunque en menor escala, en estos último tiempos. Ambos volcanes son observados permanentemente desde 1994 y constantemente son monitoreados por diferentes organizaciones. Una de ellas  es el CENAPRED del Instituto de Geología de la UNAM, donde puedes obtener los datos que se tienen al momento conectándote a http://www.cenapred.unam.mx.

Si te interesa tener una imagen global de lo que sucede con los SOx y su relación con la actividad volcánica puedes conectarte a: TOMS, de la NASA cuya página es http://jwocky.gsfc.nasa.gov (Atmospherics Chemistry & Dinamics Branch- Toms volcanica sulfur dioxide and ash home page )