Muitas vezes
pensamos que o ar que respiramos é oxigênio puro. Mas, na
realidade, o ar é formado por uma mistura gasosa. Os principais gases do ar são
ooxigênio e o nitrogênio.
Sem contar ainda que existem outros gases, e também os poluentes que
estudaremos a seguir. Durante o processo respiratório, tanto o homem como os
animais consomem o oxigênio do ar e eliminam gás carbônico para a
atmosfera. Os gases são formados por partículas muito pequenas, portanto, numa
mistura gasosa, temos uma mistura homogênea, o que chamamos de solução. Apesar
de o oxigênio ser muito importante para a vida no
planeta, a substância que encontramos em maior quantidade no ar atmosférico é o
nitrogênio. No ar encontramos aproximadamente a seguinte concentração entre os
diversos gases:
78% de Nitrogênio
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21% de oxigênio
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0,93% de argônio
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0,03% de gás carbônico
|
Vamos conhecer um
pouco mais de cada um dos componentes do ar:
Quando respiramos, o ar entra nos pulmões, e depois o oxigênio se liga
ao sangue, sendo transportado para todo o organismo. O oxigênio é conhecido e
utilizado há muito tempo. Ele é de grande importância para a vida, participando
da formação de compostos como a água (H2O) ou gás oxigênio (O2).
Apesar de toda a sua importância, a identificação do oxigênio ocorreu no
século XVIII e foi atribuída a Joseph Priestley, em 1774; no entanto, há
muita polêmica quanto a este assunto, pois Antoine Lavoisier também obteve o
gás que Priestley inicialmente obteve a partir do óxido de mercúrio que, por
sua vez, foi obtido da calcinação do metal. Priestley, no início, não sabia que
havia descoberto o oxigênio; acreditava que havia obtido o óxido nitroso. E foi
Lavoisier que mostrou que o gás produzido no tratamento do óxido de mercúrio
com ácido nítrico, seguido da decomposição do nitrato por calor, era oxigênio.
O seu nome foi dado por Lavoisier, chamando-o de princípio acidificante, ou do
grego, principe oxygine. O oxigênio ocorre livre na natureza, na
forma de gás oxigênio (O2) e gás ozônio (O3) e combinado
com diversos outros elementos, formando compostos tais como: óxidos, nitratos,
carbonatos, proteínas, carboidratos, entre tantos outros. O gás oxigênio é muito
importante na respiração de muitos seres vivos, além de ser usado como
comburente. Já o ozônio tem grande importância na chamada camada de ozônio,
responsável por “filtrar” (absorver) os raios ultravioletas provenientes do
Sol. Ele também é usado como desinfetante e em reações orgânicas. O oxigênio é
um gás que, além de participar do processo de respiração, tem a propriedade de participar
do processo de queima e enferrujamento de metais, tendo grande facilidade de
ligar-se a metais como o Ferro, o alumínio, etc. No momento em que o
oxigênio se liga ao metal, dizemos que esse metal sofreu oxidação.
Nitrogênio
Apesar de estar em grande quantidade no ar atmosférico, o
nitrogênio não participa da combustão e nem da respiração. Como ele não é
aproveitado, sai juntamente com o gás carbônico na expiração. Apesar do
nitrogênio não participar do processo respiratório, ele tem outras utilidades;
na terra existem bactérias que transformam o nitrogênio em substância que se
dissolvem na água e podem ser aproveitadas pelas plantas, animais e homem. Além
de estar no ar atmosférico, o nitrogênio é importante para os seres vivos
porque faz parte de muitos compostos que formam o nosso corpo e o de outros seres
vivos. Sabemos que os compostos orgânicos têm nitrogênio porque, ao serem
aquecidos com hidróxido de cálcio, forma-se a amônia, que pode ser reconhecida
simplesmente pelo cheiro. O DNA, responsável pela transmissão das
características hereditárias do ser humano, também é uma substância que contém
nitrogênio na molécula. O DNA é formado por milhões de átomos de carbono,
hidrogênio, oxigênio e nitrogênio. O nitrogênio também é importante na
agricultura, pois as plantas precisam muito dele. Como elas não conseguem
absorver o nitrogênio diretamente do ar, a indústria química produz amônia (NH3),
uma substância que é utilizada para produzir adubos. O nitrogênio tem a
característica de não se modificar facilmente, ou seja, ele é muito estável,
difícil de se transformar. Por isso, muitas vezes ele é utilizado para proteger
uma substância do contato com o oxigênio do ar. Em razão da sua baixa reatividade, ele é utilizado como
atmosfera inerte em tanques de armazenamento de líquidos explosivos, na fabricação de aço
inoxidável e durante a fabricação de componentes eletrônicos(transistores, diodos, circuitos integrados, etc.). O
nitrogênio líquido, obtido pela destilação do ar líquido, se usa em criogenia, já
que na pressão atmosférica condensa a -195,8 ºC. Outra aplicação importante é o
seu uso como refrigerante, para o
congelamento e transporte de alimentos, conservação de corpos e células de
quaisquer amostras biológicas. Argônio Outra substância que
encontramos no ar é o argônio, que, como o nitrogênio, não
entra no processo de respiração. O argônio é um gás nobre e o mais abundante em
nosso planeta. Como já estudamos, os gases nobres têm a característica de se
encontrarem isolados na natureza, ou seja, seus átomos não realizam ligações
químicas espontaneamente. É usado no enchimento de lâmpadas incandescentes para
evitar o contato do filamento de tungstênio quando em alta temperatura com
oxigênio do ar. Quando se acende uma lâmpada incandescente, o filamento de
tungstênio pode alcançar temperaturas superiores a 2000°C. O argônio é empregado
em espectroscopia de absorção atômica, pois é utilizado como gás de enchimento
em contador de radiação e em lâmpada de catodo oco.
Dióxido de Carbono ou Gás Carbônico
O
gás carbônico, além de ser um componente natural do ar atmosférico, é resultado
da expiração dos animais. Durante o processo de fotossíntese, as plantas
absorvem o gás carbônico do ar e liberam o oxigênio. Apesar de não ser um
poluente, o seu excesso na atmosfera pode trazer conseqüências como o efeito
estufa.
Poluição do Ar
Com
o progresso da ciência e a revolução industrial a partir do século XIX, ocorreu
cada vez mais a necessidade de utilização de máquinas. Com esse progresso,
houve também um aumento da necessidade de energia para a movimentação de todas
essas máquinas, do transporte individual e coletivo, aparelhos
eletrodomésticos, iluminação e outros confortos do mundo moderno. No Brasil, a
energia é proveniente praticamente das usinas hidroelétricas e alguns veículos
já utilizam o álcool; porém, em todo o mundo é grande a utilização de
combustíveis fósseis: petróleo, carvão mineral e gás natural (metano). A queima de todo esse
combustível fóssil libera para atmosfera o gás carbônico (dióxido de carbono)
que, como já estudado, é o grande vilão do Efeito Estufa. Mas a queima de todo
esse combustível fóssil não libera apenas gás carbônico, outros poluentes
também são lançados na atmosfera, como: Dióxido de Enxofre (SO2),
Dióxido de Nitrogênio (NO2), Monóxido de Carbono (CO), Ozônio (O3)
e Material Particulado (MP), tendo este último três indicadores a saber:
Partículas Totais em Suspensão (PTS), Partículas Inaláveis (PI) e a Fumaça. No
estado de São Paulo, o ar é monitorado pela CETESB (Companhia de Tecnologia de
Saneamento Ambiental); ela utiliza de tabelas que você acompanha abaixo para
medir a qualidade do ar:
