Se denomina "lluvia ácida" a la lluvia que tiene importantes cantidades de ácido sulfúrico y ácido nítrico disueltos en sus gotas. Ambos ácidos se obtienen al combinarse el trióxido de azufre ( SO3 ) y el dióxido de nitrógeno ( NO2 ) con agua.
El agua pura es neutra, no evidencia acidez ( pH = 7 ). La lluvia normal es ligeramente ácida pues el dióxido de carbono ( CO2 ) del aire se encuentra en equilibrio con el agua dando por resultado un pH próximo a 5,5. En la zonas muy contaminadas ( que pueden estar o no, cerca de localidades muy industriales o densamente pobladas ) el pH de la lluvia puede trepar a valor 4 o menos; lo cual es superior a la acidez que presenta el jugo puro de limón.
Los óxidos de azufre y de nitrógeno se forman, en general, por la combustión de combustibles fósiles ( carbón, gas natural, gas oil, petróleo ) que por provenir de la descomposición de materia orgánica ( vegetal y animal ), tienen pequeños porcentajes de azufre (S) y nitrógeno (N) en su composición.
La combustión del S produce el dióxido:
En la industria se producen grandes cantidades de este óxido provenientes del proceso de tostación de ciertos minerales (sulfuros) para obtener metales libres.
La Naturaleza también hace su aporte de dicho óxido a través de las erupciones volcánicas y cierto tipo de fuentes termales. El dióxido de azufre se oxida transformándose a trióxido a través de varios procesos. Uno de ellos es combinándose con el ozono presente en la atmósfera:
Otro proceso es combinándose con el oxígeno atmosférico actuando como catalizador las partículas sólidas suspendidas en el aire:
Este último óxido reacciona con el agua de la lluvia, generándose ácido sulfúrico, el cual forma parte de la lluvia ácida.
Este ácido ataca las construcciones realizadas en piedra caliza y mármol, siendo la reacción:
A su vez, el dióxido de azufre presente en la atmósfera puede atacar directamente al mármol según la reacción:
El nitrógeno proveniente de los combustibles fósiles y del aire utilizado en las combustiones generan óxido nitroso (NO):
Dicho óxido puede continuar oxidándose en presencia del oxígeno atmosférico y luz ultravioleta:
El dióxido de nitrógeno ( NO2 ) es un gas de color pardo rojizo que reacciona con la humedad atmosférica y con el agua de lluvia formándose ácido nítrico, compuesto que es otro componente importante de la lluvia ácida.
La lluvia ácida no solo ataca a las construcciones, también produce estragos en los bosques descomponiendo los nutrientes ubicados en el suelo y truncando el crecimiento natural de los árboles. El daño se extiende a los pastos de las praderas, perjudicando al ganado, y a los lagos, aumentando el pH y matando a gran cantidad de peces.
En la actualidad se puede disminuir la formación de SO2 eliminando el azufre de los combustibles fósiles o transformando el SO2 formado antes que pase a la atmósfera. Se debe tener en cuenta que por año se están generando más de 45 millones de toneladas.
Para disminuir la formación de NO y NO2 se puede utilizar convertidores catalíticos que reducen a dichos óxidos a N2 y O2 .