La lluvia ácida se debe principalmente a los compuestos de azufre y nitrógeno contenidos en la atmósfera aumentan la acidez de la lluvia.
Como sabemos todos el agua pura consiste en moléculas que contienen 2 átomos de hidrógeno y un átomo de oxígeno. Sin embargo, en un momento dado, algunas de estas moléculas se disocian a iones de hidrógeno cargados positivamente (protones H+) e iones de hidróxido cargados negativamente (OH–) al mismo tiempo, algunos de los iones vecinos H+ y OH– están conectados a la formación de moléculas de agua. Por lo tanto, incluso en el agua más pura, se mantiene un equilibrio dinámico,con la presencia de un cierto número de iones de hidrógeno (protones).
Estos protones se asocian con moléculas de agua, formando ion de hidronio (H₃O⁺) 3 átomos de hidrógeno y un átomo de oxígeno. En el agua limpia normalmente la concentración de ion de hidronio es de 10-7 moles (Ley de Avogadro) por litro. Los químicos utilizan el concepto de pH de hidrógeno para estimar la cantidad de iones de hidrógeno en el agua. Se acordó creer que el pH de agua pura es 7. Este indicador de hidrógeno corresponde a un entorno químicamente neutro (ver Ácidos y Bases). A medida que aumenta la concentración de iones de hidrógeno, el pH disminuye, y tales líquidos se vuelven ácidos.
Debido al exceso de contenido de iones de hidrógeno, los ácidos reaccionan activamente con otras sustancias. El término de «lluvia ácida» apareció a mediados del siglo XIX, cuando científicos británicos notaron que la contaminación del aire en el centro industrializado de Inglaterra había llevado a lluvias más ácidas de lo habitual. Pero fue sólo en la segunda mitad del siglo XX que quedó claro que las lluvias ácidas eran una amenaza para el medio ambiente. Hay que decir que la lluvia habitual es agria en sí misma, incluso en ausencia de plantas.
Esto se debe al hecho de que en el proceso de formación y caída de gotas de lluvia disuelve el dióxido de carbono en el aire y reaccionan con él con la formación de ácido de carbono (H2CO3). La lluvia pura que pasa a través del aire no contaminado es una solución de agua con pH 5.6 (en el momento del impacto en el suelo). Como sabemos la principal causa de la lluvia ácida es la actividad humana, pero también hay causas naturales, desde erupciones volcánicas y descarga de rayos hasta actividad bacteriana. En general, incluso si cerramos todas las fábricas y dejamos de conducir vehículos contaminantes, el valor de la lluvia de pH todavía sería de aproximadamente 5.0. Por lo tanto, ahora se considera que la lluvia es ácida si su pH está por debajo del 5.0 como vemos en la imagen superior.
El exceso de acidez de la lluvia se debe principalmente a la presencia de las siguientes sustancias
Óxidos de azufre
Estos compuestos entran en la atmósfera naturalmente a partir de erupciones volcánicas, pero gran parte de los óxidos atmosféricos de azufre están formados por la quema de combustibles naturales. El carbón y el aceite contienen una pequeña cantidad de azufre. Cuando estos combustibles se queman, el azufre junto con el oxígeno entra en la atmósfera. Disolviendo en gotas de lluvia, el óxido de azufre forma ácido sulfúrico.
Óxidos nítricos
A una temperatura bastante alta, el nitrógeno en el aire se combina con oxígeno con la formación de óxido nítrico. En la naturaleza, esto puede ocurrir durante la descarga de rayos, pero la mayoría de los óxidos se producen quemando gasolina en motores de combustión interna (por ejemplo, en automóviles) o al quemar carbón. Cuando estas sustancias se disuelven, el ácido nítrico se forma en gotas de agua.
Consecuencias de la lluvia ácida
Las lluvias se vuelven ácidas al llevar del aire compuestos de azufre y nitrógeno. Este fenómeno tiene varias consecuencias desastrosas para la naturaleza. Muchos centros históricos en el mundo están construidos de piedra caliza; un material de construcción que reacciona con el ácido conllevando al deterioro por las lluvias ácidas. Las lluvias ácidas también acidifican el suelo y las condiciones de vida de los bosques se deterioran. Por último, las lluvias ácidas aumentan la acidez de ríos y lagos, poniendo así en peligro la flora y fauna.
Las técnicas de control de lluvias ácidas están destinadas a mejorar la tecnología de eliminación de compuestos de azufre de las emisiones atmosféricas de las plantas industriales y las centrales eléctricas, que es comúnmente utilizado por un dispositivo llamado depurador. Algunos gobiernos incluso han promulgado leyes que restringen el contenido de contaminantes en los escapes de vehículos de combustión.
