La utilización de los combustibles derivados del petróleo en el sector del transporte o como fuente de energía en los hogares y edificios es una fuente de compuestos contaminantes para la atmósfera, sobre todo si su combustión se realiza en motores que hacen un uso ineficiente del carburante.
Esta combustión produce gases y partículas físicas, conocidas como contaminantes primarios y son básicamente: CO2, CO, NOX, SOX, VOC’s (compuestos orgánicos volátiles) y partículas. Estos contaminantes pueden causar problemas ambientales como la lluvia ácida, el efecto invernadero, entre otros.
Pero la atmósfera actúa como un gran reactor y estos contaminantes primarios, pueden reaccionar con las condiciones climáticas (calor, luz, etc.) generando nuevos contaminantes (contaminantes secundarios) como es el caso del ozono troposférico, el ácido nítrico (HNO3) y nitrato de peroxiacil (PAN) entre otros formando el smog fotoquímico.
Las reacciones implicadas en el smog fotoquímico son:
En presencia de luz el dióxido de nitrógeno se disocia en monóxido de nitrógeno y radicales oxígeno: NO2 + hν → NO + O
El O se combina con oxígeno molecular generando ozono:
O + O2 → O3
En ausencia de COVs este ozono oxida al monóxido de nitrógeno de la etapa anterior: O3 + NO → O2 + NO2
Pero en presencia de COVs, éstos se transforman en radicales peroxi que a su vez oxidan al NO: ROO + NO → RO + NO2
De esta forma el NO no está disponible para reaccionar con el ozono y éste se acumula en la atmósfera.
La formación del HNO3 se produce al final del día por reacción del NO2 con radicales oxhidrilo: NO2 + OH → HNO3
Durante la noche los radicales OH pueden reaccionar con el NO dando ácido nitroso, que se disocia en presencia de luz, pero es estable durante la noche: OH + NO → HONO HONO + hν → OH + NO