Was ist der Zusammenhang zwischen saurem Regen und Schwefelsäure?
Saurer Regen ist eine Art Regen, der saurer als gewöhnlich ist. Obwohl die zusätzliche Säure aus vulkanischen Gasen und verrottender Vegetation stammen kann, können künstliche Quellen dem Regen Säure hinzufügen, wenn fossile Brennstoffe verbrannt werden und bestimmte Gase in die Luft abgeben. Saurer Regen und Schwefelsäure sind eng miteinander verwoben, da Schwefelsäure den größten Teil der sauren Bestandteile des Regenwassers ausmacht.
Schwefelsäure ist ein Molekül mit zwei Wasserstoffatomen, einem Schwefelatom und vier Sauerstoffatomen. Dies gibt der Säure die chemische Formel von H 2 SO 4 . Diese Substanz ist im sauren Regen vorhanden, obwohl nicht genau in dieser Form. Starke Säuren wie Schwefelsäure neigen dazu, sich leicht mit Wassermolekülen zu vermischen und zerfallen im Wasser in zwei Teile.
Diese Segmente sind ein Wasserstoffatom und der Rest des Moleküls, das jetzt HSO 4 ist . Das Wasserstoffatom ist positiv geladen, wenn es vom ursprünglichen Säuremolekül abfällt. Es ist also ein positives Ion. Da die meisten Chemikalien im Ladungsausgleich sind, ist der andere Teil des Schwefelsäuremoleküls negativ geladen. Der pH-Wert, ein Maß für den Säuregehalt, ordnet Substanzen basierend auf der Anzahl der darin enthaltenen Wasserstoffionen Säurewerte zu. Saurer Regen und Schwefelsäure werden daher saurer, je mehr Wasserstoffionen vorhanden sind.
Bevor die Schwefelverbindung überhaupt in den Regen gerät, muss sie in die Atmosphäre gelangen. Dies geschieht, weil schwefelhaltige Gase in der Luft schweben können. Natürliche Quellen für diese Gase, Schwefelwasserstoff und Schwefeldioxid, sind Emissionen von Vulkanen oder Gasen, die durch verrottende Pflanzenstoffe erzeugt werden.
Schwefelwasserstoff hat die chemische Formel H 2 S, was bedeutet, dass er zwei Wasserstoffatome und ein Schwefelatom hat. Dieses spezielle Schwefelgas reagiert mit dem bereits in der Luft vorhandenen Sauerstoff und wandelt sich in Schwefeldioxid um. Schwefeldioxid aus H 2 S-Reaktionen oder aus vulkanischen Emissionen ist ein weniger komplexes Molekül als wenn es zu einer Säure wird, da es nur zwei Sauerstoffatome und ein Schwefelatom enthält.
Chemisch wird Schwefeldioxid durch SO 2 dargestellt . Der größte Teil dieses Gases in der Erdatmosphäre stammt von Menschenhand. Dies ist in erster Linie auf den Wärmeabbau fossiler Brennstoffe zurückzuführen. Fossile Brennstoffe sind eine Form von verrottetem Pflanzenmaterial, aus dem im Laufe von Millionen von Jahren Kohle, Öl oder Gas geworden ist. Elektrizitätswerke machen das Beste aus, aber auch Industrie, Heizung und Autoemissionen können dazu beitragen.
Dieses Gas schwebt in der Luft und vermischt sich mit den Wassertröpfchen in Regenwolken. Das SO 2 wird durch Wechselwirkung mit Luftsauerstoff zu SO 3 , bevor es sich mit dem Wasser in der Wolke mischt. Wasser, das zwei Wasserstoffatome und einen Sauerstoff enthält, reagiert mit dem SO 3 unter Bildung von H 2 SO 4 , bei dem es sich um Schwefelsäure handelt.
Wenn saurer Regen und Schwefelsäure auf die Erde fallen, kann der niedrige pH-Wert Organismen und leblose Gegenstände schädigen. Wasserläufe, die zu viel sauren Regen und Schwefelsäure erhalten, können zu ungesunden Lebensräumen für Fische und Pflanzen werden. Baumaterialien wie Marmor können durch die Säure langsam erodiert werden. Im Allgemeinen kann selbst normaler Niederschlag einen sauren pH-Wert von etwa 5,6 haben. Regen mit einem pH-Wert unter 3,0 wird als saurer Regen angesehen und kann ein Zeichen für lokale Verschmutzung sein.