Tartalom
- Savas eső és pH
- Hogyan válik savassá az eső?
- Természetesen előforduló savas eső
- A savas sav hatása épületekre és emlékművekre
- Savas eső által érintett műemlékek
Savas eső, amelyet Svédországban először elismertek 1872-ben, sokáig lokális problémának tekintik. De az 1950-es években az a felismerés, hogy a savas esők Skandináviában Nagy-Britanniából és Észak-Európából származnak, azt mutatta, hogy a savas esők regionális, sőt globális probléma.
Noha az eső természetesen kissé savas, az savas eső épületekre és műemlékekre gyakorolt hatása felgyorsítja a természetes korróziót és eróziót.
Savas eső és pH
Az eső természetesen kissé savas, azaz pH-ja semleges pH-ja 7 alatt van. A pH-skála azt méri, hogy az anyag milyen savas vagy bázikus. 0-tól (nagyon savas) és 14-ig (nagyon bázikusan) mozog.
A normál eső általában körülbelül 6,5 és körülbelül 5,6 közé esik a pH skálán. A savas eső azonban méri 5,5 alatt. A savas esőt a felhők fenekén mértük 2,6 pH-n és Los Angeles-i ködben, 2,0-nél.
Hogyan válik savassá az eső?
A víz több anyagot old fel, mint bármely más ismert anyag. A tiszta víz csak akkor marad tiszta, amíg valami mással meg nem érinti. Amikor a vízgőz a levegőben lebegő részecske körül kondenzál, a víz feloldódhat vagy reagálhat a részecskével. Amikor a részecske por vagy pollen, az eső a részecskét a talajhoz viszi.
Ha a részecske vegyi anyagokat tartalmaz vagy tartalmaz, akkor reakció léphet fel. Ahogy a vízgőz visszatükröződik a légkörben, egyes vízmolekulák reagálnak szén-dioxid-molekulákkal, hogy szénsavat, gyenge savat képezzenek.
Ez csökkenti az eső pH-ját 7-ről körülbelül 5-re, a szénsav koncentrációjától függően. A talaj természetes pufferei általában közvetítik ezt az enyhén savas esőt.
Természetesen előforduló savas eső
A természetes savakat a vulkáni kitörések, a rothadó növényzet és az erdőtüzek is okozhatják. Ezek az események kén- és nitrogénvegyületeket bocsátanak ki a levegőbe, miközben részecskéket (füst, hamu és por) biztosítanak a vízgőzöknek a körbejutásához.
A vízgőz kénvegyületekkel, például hidrogén-szulfiddal reagál, kénsavvá, és nitrogénvegyületekkel salétromsavat képez. Ezeknek a savaknak a pH-ja sokkal alacsonyabb, mint a szénsavhoz.
Autókban, teherautókban, gyárakban és erőművekben a fosszilis tüzelőanyagok égése kén- és nitrogénvegyületeket bocsát ki a légkörbe, akárcsak a vulkánok és az erdőtüzek. A vulkánkitörésekkel és az erdőtüzekkel ellentétben ezek a légszennyező források azonban hosszú ideig fennállnak.
Ezek a légszennyezés nagy távolságokat haladhat meg. A levegőszennyezésnek az anyagokra és szerkezetekre gyakorolt hatása a felületi szennyeződésektől és foltoktól kezdve az anyagok korróziójáig terjed.
A savas sav hatása épületekre és emlékművekre
Az épületekhez és műemlékekhez használt természetes természetben előforduló anyagok közé tartozik a homokkő, mészkő, márvány és gránit.
A savas esõ bizonyos mértékben korrodálja ezeket az anyagokat, és felgyorsítja a természetes bomlást. A mészkő és a márvány savakban oldódik. A homokkő alkotó homokrészecskéket gyakran kalcium-karbonát tartja össze, amely savban oldódik.
A gránit, bár sokkal ellenállóbb a savak számára, mégis megzavarható és megfesthető savval és az általa szállított szennyező anyagokkal. A cement reagál a savas esõkre is. A cement kalcium-karbonát, amely savban oldódik. Beton épületek, járdák és cementtel készített műalkotások megmutatják a savas eső hatásait. Ezenkívül a gránitlapokat és más dekoratív anyagokat gyakran a helyén tartják a portlandcemenssel.
Az erősen szennyezett városokban, például Kínában, Hangzhouban a betonépületek savas esőinek okozott károk kiterjedhetnek. A réz, a bronz és más fémek savakkal is reagálnak. Például az Ulysses S. Grant Emlékmű bronzlemezének korróziója zöld csíkokat mutat az emelvényen. A bronzból feloldott réz lemosta az alapot, és zöld foltokká oxidálódott.
Savas eső által érintett műemlékek
A savas eső Taj Mahal szerkezetekre gyakorolt hatása az egyik példa arra, hogy a savas eső milyen hatással van az épületekre. A helyi finomítóból származó légszennyezés savas esőket okozott, és a fehér márvány sárgára vált.
Bár néhányan azt állították, hogy a sárgás természetes vagy a márványban lévő vastartók okozta, a helyi bíróságok egyetértettek abban, hogy a légszennyezés hatással volt a Taj Mahal-ra. Erre válaszul az indiai kormány helyi szigorú kibocsátás-ellenőrzési rendszert hozott létre a Tádzs Mahal védelme érdekében.
A washingtoni Thomas Jefferson-emlékmű egyike a savas esők által sújtott emlékek közül. Az oldódó kalcit felszabadítja a márványban lévő szilikát ásványokat. Az anyagvesztés annyira gyengítette a szerkezetet, hogy megerősítő hevederekkel bővítették a 2004-es helyreállítás során. Ezenkívül a maratott márványba bepiszkolódott szennyeződésekből származó fekete kéreg finoman le kell mosni.
Az Egyesült Államokban és Európában sok szobor márványból vagy mészkőből faragott. Amikor a kénsav esője eltalálja ezeket a szobrokat, a kénsav reakciója a kalcium-karbonáttal kalcium-szulfátot és szénsavat eredményez. A szénsav vízre és széndioxidra tovább bomlik. A kalcium-szulfát vízoldható, így elmossa a szobroktól vagy a szobroktól.
Sajnos a savas eső miatt a szobor részletei eltűnnek, amikor a kő szó szerint elmossa.