Piogge acide...

Finalmente piove. Dopo molti giorni di bel tempo, che ha inondato di sole i prati e i colli, colorandoli di verde, di bianco, di giallo e di viola, ecco i nuvoloni grigi che hanno portato un po' di pioggia. Ci voleva: le piantine sono già a dimora nell'orto e aspettano l'acqua per crescere.

In questi giorni ho raccontato qualche cosa sulle precipitazioni, su come abbiano origine, su quali parametri si rilevano per formulare le previsioni meteo, su quali principi siano costruiti gli strumenti classici di misura: il termometro per la temperatura, l'igrometro per l'umidità, il barometro per la pressione. Dal tubo col mercurio di Torricelli ai barometri da polso, la tecnologia ha fatto il suo corso.

Ho raccontato pure come l'Uomo, con le sue attività, alteri la composizione chimica dell'aria immettendo sostanze che possono causare danni alla salute, all'ambiente e ai manufatti. 

Tra le sostanze inquinanti da me ricordate vi sono gli ossidi di azoto e di zolfo, che si formano per combustione di carbone e di idrocarburi nelle caldaie degli impianti di riscaldamento, nelle centrali termoelettriche, nelle industrie, nei motori degli autoveicoli.

Gli ossidi di azoto e di zolfo si combinano con l'acqua, presente nell'atmosfera come vapore acqueo o come minute goccioline che formano le nubi, per formare soluzioni diluite di acido nitrico e di acido solforico che ricadono a terra come piogge acide. 

Il problema era particolarmente sentito anni fa, quando ero alla scuola dell'obbligo, e ricordo sui libri i capitoli dedicati al fenomeno e ai suoi effetti sulla vegetazione e sulle foreste. Il video seguente riassume bene i contenuti salienti di quei testi.

In laboratorio si possono effettuare dei semplici esperimenti per mostrare come si formino le piogge acide. Oltre al camice, usato dagli studenti nei seguenti video, sarebbe opportuno indossare guanti e occhiali, oltre che operare sotto una cappa aspirante.

I fenomeni evidenziati dalle esperienze sono riassumibili nei seguenti punti:

• Per combustione dello zolfo si formano ossidi di zolfo; 
• gli ossidi di zolfo reagiscono con l'acqua per dare soluzioni diluite di acido solforico; 
• l'acido solforico è un acido e causa il viraggio di un indicatore sensibile, come il blu di bromotimolo che diventa giallo (video seguente e video successivo) o il metilarancio che da giallo vira all'arancione (video successivo).

In questo secondo video, la reazione tra ossidi di zolfo e acqua è condotta in fase gas: nel pallone a due colli l'acqua è portata all'ebollizione e la soluzione acida condensa nel refrigerante per scendere goccia a goccia, come la pioggia acida, nel becher di raccolta. Al test del blu di bromotimolo si aggiunge, come si è detto, il test del metilarancio.

Nell'ultimo video è mostrato l'effetto delle piogge acide sul marmo: l'acido solforico è versato sulla polvere di marmo, con formazione di acqua, anidride carbonica e solfato di calcio.

Per evitare la formazione delle piogge acide, oggi si elimina lo zolfo dai carburanti e dai combustibili di origine petrolifera, tramite un trattamento catalitico con idrogeno, di cui avevo detto QUI.

Procedendo alla produzione di carburanti e combustibili da materiali di origine vegetale, già si parte da materia prima a bassissimo tenore di zolfo che porta a carburanti (idealmente) ecofriendly, QUI.