Mesurant la pluja àcida

Comprovació del fet que l’aigua de pluja és més àcida que l’aigua destil·lada.

Què entenem per acidesa? L’acidesa d’una substància es el grau en el que es àcida. El concepte

complementari es la basicitat. La escala més comuna per a quantificar la acidesa o la basicitat es el pH,

que només es aplicable a dissolucions aquoses. No obstant, a banda de dissolucions aquoses també es possible determinar i quantificar la acidesa de diferents substàncies. Es pot comparar, per exemple, la acidesa dels gasos diòxid de carbono (CO2, àcid), diòxid de sofre (SO3, àcid més fort) i dinitrógeno (N2, neutre). Tanmateix, en amoníac líquid, el sodi metàl·lic serà més bàsic que el magnesi o el alumini.

A partir de les observacions i experiències de laboratori podem fer un quadre resum de les propietats d’àcids i bases:

Què caracteritza els àcids i les bases?

ÀCIDS BASES

Gust agre Gust amargant

Solubles en aigua Solubles en aigua

Condueixen l’electricitat

Condueixen l’electricitat

Càustics Càustiques

Reaccionen amb bases i donen sals

Reaccionen amb àcids i donen sals

Reaccionen amb alguns metalls alliberant hidrogen

Tacte relliscós

Reaccionen amb els carbonats i desprenen CO2

Reaccionen amb els greixos i donen sabó

Fan tornar roig l’indicador tornassol

Fan tornar blau l’indicador Tornassol

Per mesurar l’acidesa o basicitat d’una dissolució s’empra una escala numèrica que va del 0 al 14: l’escala de pH.

Què és l’escala de pH?

El pH és una mesura que es relaciona amb la concentració d’ions H+ que hi ha en una dissolució.

El valor central de l’escala de pH, el 7, es reserva per a dissolucions neutres (ni àcides, ni bàsiques), com és el cas de l’aigua pura.

Els valors < 7 es consideren àcids i els > 7 fins a 14 es consideren bàsics.

pH = 0

Líquid de bateries

pH = 1

Àcid de l’estómac

pH = 2

Suc de llima, vinagre

pH = 3

Suc de taronja, Coca-Cola

pH = 4

Suc de tomaca

pH = 5

Pluja àcida, bananes, café

pH = 6

Llet, Orina

pH = 7

Aigua pura

pH = 8

Aigua de mar, ous

pH = 9

Bicarbonat sòdic, pasta de dents

pH = 10

Lleixiu

pH = 11

Amoníac

pH = 12

Aigua sabonosa

pH = 13

Blanquejador

pH = 14

Desembussador d’aigüeres

Acidesa

Basicitat

Què entenem per pluja àcida? La pluja àcida és pluja, neu o boira que és contaminada amb àcid en

l’atmosfera i perjudica el medi ambient.

Fonts de pluja àcidaLa pluja àcida es causada per una reacció química que comença quan compostos com el SO2 i els òxids de nitrogen eixen a l’aire. Aquests gasos poden assolir nivells molt alts de l’atmosfera, on es mesclen i reaccionen (amb l’ajut de la llum solar) amb aigua, oxigen i altres substàncies químiques i formen més contaminants àcids, coneguts como pluja àcida.

El SO2 i els òxids de nitrogen es dissolen molt fàcilment en agua i poden ser arrossegats pel vent a llocs molt llunyans, recorrent llargues distàncies (centenars de km en un dia), i convertint-se en part de la pluja, la boira o la neu. Així en Suècia culpen al anglesos de la seua pluja àcida i els canadencs als EUA.

Les activitats humanes son la principal causa de la pluja àcida. En el decurs de les últimes dècades, els essers humans han emès tal quantitat de substàncies químiques a l’aire, que han canviat la mescla de gasos de l’atmosfera. Les centrals elèctriques emeten la major part del SO2 i molts dels òxids de nitrogen quan cremen combustibles fòssils (carbó i petroli), per produir electricitat. A més, el tub d’escapament dels cotxes, camions i autobusos i les calefaccions també emeten òxids de nitrogen i SO2 en l’aire.

Investigació

▪ En aquesta pràctica els alumnes hauran de mesurar l’acidesa de 3 mostres d’aigua mitjançant el seu pH: una mostra d’aigua destil·lada, una altra d’aigua de l’aixeta i per acabar una altra d’aigua de pluja.

▪ També, si el professor així ho indica, s’haurà de calibrar prèviament el sensor de pH.

▪ Les dades experimentals s’enregistraran amb l’ajut de sensors de pH i de temperatura, la consola MultiLogPRO i el programa MultiLab.

Hipòtesi

► Penseu que l’aigua de l’aixeta serà més àcida que la destil·lada?

► Penseu que l’aigua de l’aixeta serà menys àcida que la de la pluja?

► Penseu que l’aigua de la pluja serà àcida o això només ocorre al nord d’Europa?

MaterialMaterial de laboratori

Aigua de l’aixeta Aigua destil·lada Aigua de pluja 3 vasos de precipitats de 100 ml

o 3 recipients Etiquetes

Elements de l’equip MultiLog

Consola amb cable USB i adaptador AC/DC

Sensor de pH

Ordinador

Procediment1. Recolliu una mostra d’aigua de pluja col·locant un recipient net (o un vas de precipitats) a l’aire lliure.

2. Ompliu un vas de precipitats de 100 ml amb aigua destil·lada, un altre vas de 100 mL amb aigua de l’aixeta i un tercer amb aigua de pluja. Etiqueteu els

vasos.

3. Configureu l’equip seguint les instruccions del guió.

4. Si el professor ho indica, calibreu el sensor de pH.

5. Enregistreu les dades (pH) seguint les indicacions del guió.

6. Atureu la captació, determineu els pH de les tres mostres i anoteu-los al qüestionari del final del guió:

Aigua destil·lada

Aigua de l’aixeta

Aigua de pluja

pH

7. A partir d’aquestes dades heu de respondre al qüestionari i redactar l’informe.

Context històric▪ El primer cop que es plantejà la pluja àcida en un fòrum ecològic fou l’any 1972 durant la Conferencia de les Nacions Unides realitzada en Estocolm. El govern de Suècia va presentar un ampli informe relacionat amb la pol·lució de l’aire des de països remots (mitjançant els vents provinents de l’est, s’arrossegaven altes concentracions de sofre generant la precipitació d’aquest component amb les pluges). L’origen dels compostos oxidats de sofre eren les plantes tèrmiques ubicades en Gran Bretanya. Manifestaren, a més, que aquesta contaminació danyava els ecosistemes nòrdics generant la contaminació dels llacs i l’agua a través de las pluges àcides o nevades amb elevats continguts d’àcid sulfúric.

▪ Des de llavors, els problemes s’han anat reproduint per tots els països industrialitzats i els seus veïns.

▪ Els efectes biològics de la pluja àcida són amplis. En principi el seu nivell típic d’acidesa és tòxic per a peixos i microorganismes aquàtics i terrestres (líquens i bolets).

▪ Altres efectes venen com a conseqüència de l’acció d’aquests àcids sobre els metalls que hi ha al sòl. És el cas de l’alumini, que un cop dissolt s’incorpora a l’aigua de llacs i rius. A través de plantes i microorganismes entra en la cadena tròfica. Aquest metall és molt tòxic per a algunes plantes i animals. Actualment s’ha detectat que està incorporat a la flora i fauna de zones on freqüentment es produeixen pluges àcides.

▪ Sobre les plantes superiors, especialment coníferes (pins, avets, etc.), deteriora la cutícula de les fulles, causant un mal irreversible al fullam, mal que s’incrementa per la pèrdua de nutrients del sòl.

▪ Al País Valencià i Catalunya ha hagut zones en les quals la pluja àcida ha provocat la mort de boscos sencers com a la comarca dels Ports (a la dècada dels 80 i 90), on arriba la contaminació de la central tèrmica d’Andorra (Terol). Els ajuntaments d’aquesta comarca mantenien un litigi, des de fa dècades, contra la companyia elèctrica Endesa, la qual negava ser la responsable. Finalment Endesa ho va reconèixer i, sembla ser, que ha pres les mesures adients per eliminar l’emissió d’òxids de sofre i nitrogen (han creat una planta que filtra aquest gasos).

▪ Si els científics alerten del problema el 1972, per que hem d’esperar gairebé al S-XXI per a que les empreses apliquen solucions? És un problema tecnològic? Actua la justícia amb la rapidesa necessària? Abans les empreses veien inviable econòmicament l’eliminació dels òxids de sofre i nitrogen, i ara no?...

▪ Una altra de les conseqüències de la pluja àcida és la corrosió de monuments històrics que es fa particularment evident a Grècia i Mèxic