Ozono y esmog fotoquímico
Cómo la luz solar, los óxidos de nitrógeno y los hidrocarburos se combinan para producir ozono a nivel del suelo y los contaminantes secundarios del esmog fotoquímico.
Definition
El esmog fotoquímico es la mezcla de ozono y otros oxidantes que se forman cuando la luz solar impulsa reacciones entre los óxidos de nitrógeno y los compuestos orgánicos volátiles en el aire contaminado.
Scope
Cubre el estado fotoestacionario que relaciona el ozono, el óxido nítrico y el dióxido de nitrógeno, el papel de los compuestos orgánicos volátiles en el desplazamiento de este equilibrio hacia la producción neta de ozono, la dependencia no lineal del ozono de los niveles de óxido de nitrógeno e hidrocarburos, y la formación de contaminantes secundarios como el nitrato de peroxiacetilo.
Core questions
- ¿Por qué se acumula el ozono a nivel del suelo en días soleados en ciudades contaminadas?
- ¿Cómo controlan conjuntamente el ozono los compuestos orgánicos volátiles y los óxidos de nitrógeno?
- ¿Por qué la reducción del ozono se logra a veces reduciendo los hidrocarburos en lugar de los óxidos de nitrógeno?
Key theories
- Ciclo de producción fotoquímica de ozono
- La oxidación de compuestos orgánicos volátiles convierte el óxido nítrico en dióxido de nitrógeno sin consumir ozono, por lo que su fotólisis produce una acumulación catalítica neta de ozono a nivel del suelo.
Mechanisms
En el aire limpio, el ozono, el óxido nítrico y el dióxido de nitrógeno alcanzan un estado fotoestacionario sin producción neta de ozono. Cuando hay compuestos orgánicos volátiles presentes, los radicales peroxilo de su oxidación convierten el óxido nítrico en dióxido de nitrógeno sin destruir el ozono; la fotólisis posterior del dióxido de nitrógeno genera entonces ozono, produciendo una acumulación neta. El rendimiento depende de forma no lineal de la relación entre los compuestos orgánicos volátiles y los óxidos de nitrógeno, lo que da lugar a distintos regímenes limitados por óxidos de nitrógeno y limitados por hidrocarburos.
Clinical relevance
El ozono a nivel del suelo es un contaminante atmosférico importante perjudicial para la salud respiratoria y la vegetación, y la comprensión de su química no lineal guía las estrategias efectivas de control de emisiones.
History
Arie Haagen-Smit identificó el origen fotoquímico del esmog de Los Ángeles a principios de la década de 1950, demostrando que la luz solar que actúa sobre los gases de escape de los automóviles y los hidrocarburos produce ozono, un descubrimiento que sentó las bases del estudio de la contaminación atmosférica fotoquímica urbana.
Key figures
- Arie Haagen-Smit
- James Pitts
Related topics
Seminal works
- haagenSmit1952
- finlaysonPitts2000
Frequently asked questions
- ¿Es el ozono a nivel del suelo lo mismo que la capa de ozono?
- No. El ozono estratosférico protege la vida de la radiación ultravioleta, mientras que el ozono a nivel del suelo es un contaminante dañino formado por fotoquímica cerca de la superficie; ambos se rigen por procesos diferentes.