-
Quimica de la atmosfera.
Antes de hablar sobre este tema, les hablaremos acerca de la atmósfera. La atmósfera protege la vida de la Tierra, absorbiendo gran parte de la radiación solar ultravioleta en la capa de ozono. La atmósfera contiene nitrógeno el cual constituye el 78 % del aire, mientras el oxígeno el 21 %, el argón: el 0.9 % y el dióxido de carbono: el 0.03 % La atmósfera contiene capas, las cuales son la troposfera, que es la primera capa donde nosotros vivimos, tiene un espesor de 8 kilómetros en los polos y 15 kilómetros en el ecuador. Las expresiones climatológicas ocurren en esta capa. Luego continúa la estratósfera, se encuentra entre los 15 y 50 kilómetros encima de la corteza terrestre, dentro de esta capa está la capa de ozono. Continúa la mesosfera, tiene una altura de 80 kilómetros, después está la troposfera, alcanzando alrededor de los 500 kilómetro de altura, en ella se encuentra una región llamada ionosfera, llamada así por la cantidad de iones que se encuentran ahí. Y por último la exosfera, donde los gases se dispersan hasta que la composición es similar a la del espacio exterior, alcanza los 800 kilómetros de altura. Se le denomina química atmosférica porque, en el aire hay gran variedad de productos químicos y éstos se combinan entre sí a través de reacciones químicas, generando nuevos productos químicos. La química de la atmósfera estudia los procesos químicos que tienen lugar en la atmósfera de la Tierra y de otros planetas. A la vez trata de entender las causas de problemas como el smog fotoquímico, el calentamiento global, los agujeros en la capa de ozono, etc., y al comprenderlos trata de encontrar soluciones posibles que puedan ser comprobadas. Por ejemplo, un problema que la química atmosférica quiere controlar es cuando el carbón y el aceite se queman, producen productos químicos llamados óxidos de sulfuro. Éstos pueden convertirse en ácido sulfúrico cuando se mezclan con gotitas de agua en el aire lo que crea la lluvia ácida. Los elementos centrales para el estudio de la química atmosférica son las observaciones, las medidas de laboratorio y el estudio de modelos teóricos. Las observaciones consisten en observaciones rutinarias de la composición química que nos hablan de los cambios en la composición atmosférica con el tiempo. Las medidas de laboratorio nos hacen comprender las fuentes de contaminantes y compuestos presentes en la naturaleza. Y en los modelos teóricos se utiliza principalmente el modelo numérico ya que resuelve las ecuaciones diferenciales que gobiernan las concentraciones de sustancias químicas.
-
Quimica de la hidrosfera
El término hidrósfera, se refiere al agua terrestre presente sobre la Tierra; considerando ríos, lagos, lagunas y aguas subterráneas. Se clasifica como un recurso renovable ya que ésta se regenera mediante el ciclo del agua, pero lamentablemente el problema de la contaminación del agua aumenta rápidamente, por lo que disminuye la cantidad de agua disponible para su uso. El mal uso del agua, ha dado como resultado que está se contamine. Las fuentes de la contaminación del agua se dividen en dos grandes grupos: Uso urbano: Aquellos contaminantes que provienen de nuestro hogar. Uso industrial: Son aquellos contaminantes que provienen de las actividades de las industrias. Manejo de desechos industriales Se denomina “Gestión de Residuos” al conjunto de operaciones que incluyen el manejo de los residuos desde su generación hasta su depósito o tratamiento final. Para ello, se emplea el modo más adecuado desde el punto de vista ambiental y sanitario.
-
Quimica Edafica
Es una rama de la ciencia que estudia la composición y naturaleza del suelo en relación con las plantas y el entorno que le rodea. El estudio del suelo implica el análisis de su mineralogía, física, química y biología; químicamente analiza los elementos acomulados necesarios para el desarrollo de las plantas que implica el fenómeno de absorción y el equilibrio dinámico del suelo. El suelo tiene gran importancia porque interviene en el ciclo del agua y los ciclos de los elementos como: el óxido de silicio, óxido de aluminio, óxido de hierro que pueden presentarse en forma libre o como minerales y materia orgánica, y en él, tienen lugar gran parte de las transformaciones de la energía y la materia de todos los ecosistemas. El suelo es considerado fértil, ya que es un medio que permite el crecimiento de las plantas, la mineralogía determina la estructura química de la fase sólida, el agua y el aire intemperizan (hacen un cambio ambiental) las partículas sólidas, y los microorganismos se encargan de catalizar estas reacciones. Con base en la composición, propiedades y reacciones químicas, se pueden aclarar problemas de fertilidad y nutrición. los resultados de los análisis químicos permite clasificar a los suelos y servir como base en la planificación de desarrollo agrícola, ganadero y forestal.
-
Quimica de la biosfera
Es la rama de la química que estudia las capas de la Tierra donde existe la vida. En ella se agrupan todos los seres vivos que hay en el planeta y los lugares que en él ocupan. La biosfera pone en evidencia las interrelaciones entre todas las geósferas. La sustancia más abundante e importante en los seres vivos es el agua, el medio donde ocurren los procesos y las reacciones bioquímicas. Los materiales químicos, en su estado natural, no permanecen inalterados en las diferentes geósferas sino que, a través de una serie de cambios, forman una gran variedad de sustancias. La circulación de los materiales a través de las diferentes geósferas, debido a continuos procesos de transformación, constituye un ciclo. El ciclo es un proceso en círculo; su etapa final se une con la inicial, desprendiendo o integrando materiales en cada uno de sus pasos.
-
Quimica verde
Química Verde: Podría considerarse como un sinónimo de salud y de sustentabilidad ambiental. Básicamente, la química verde tiene una orientación hacia buscar nuevas formas de sintetizar sustancias químicas para lograr una quimica mas amigable con la salud y el entorno. Aporta una contribución a la mejora de la calidad de vida y al bienestar del hombre. Desde su definitivo impulso, en torno a 1991, la Química Verde ha crecido a nivel internacional como un enfoque especial en la Química. Según el código de conducta de la American Chemical Society: "Los químicos tienen como responsabilidad profesional servir al interés público, al bienestar y al avance del conocimiento científico, preocuparse de la salud y el bienestar de sus compañeros, consumidores y la comunidad, comprender y anticiparse a las consecuencias medioambientales de su trabajo, evitar la polución y de proteger el medioambiente". En el libro “Green Chemistry: Theory and Practice” por Paul Anasta y John Warner; formularon Los doce principios de la química verde: 1. Evitar los residuos siempre será mejor que tener que tratarlos o eliminarlos luego. 2. El producto acabado en los diseños de síntesis ha de incorporar el máximo posible de materiales utilizados durante el proceso. 3. Minimizar la toxicidad en el diseño de los métodos sintéticos debe ser una prioridad. Idealmente no ha de tener ninguna, y en la práctica siempre ha de minimizarse en la medida de lo posible. 4. Preservar la eficacia ha se ser compatible con reducir o eliminar la toxicidad. 5. Uso mínimo de sustancias auxiliares (disolventes, adsorbentes, etc.), siempre optando por las más inocuas. 6. Aplicar procesos a presión y temperatura ambiental con preferencia para lograr la eficiencia energética. 7. Los materiales renovables siempre serán prioritarios. 8. Evitar derivaciones cuando sea posible, como los grupos de bloqueo o, por ejemplo, los pasos de protección y desprotección. 9. Sustituir los reactivos estequiométricos por reactivos catalíticos siempre que se pueda. 10. Diseñar los productos de modo que resulten biodegradables. 11. Vigilar el proceso para evitar que se formen sustancias peligrosas. 12. Reducir el riesgo de accidente también mediante la selección de los procesos y las sustancias.